ALBERT

Description: In this study we compare long-term Doppler and Raman lidar observations against a full month of large eddy simulations of continental shallow cumulus clouds. The goal is to evaluate if the simulations can reproduce the mean observed vertical velocity and moisture structure of cumulus clouds and their associated subcloud circulations, as well as to establish if these properties depend on the size of the cloud. We propose methods to compare continuous chords of cloud detected from Doppler and Raman lidars with equivalent chords derived from 1D and 3D model output. While the individual chords are highly variable, composites of thousands of observed and millions of simulated chords contain a clear signal. We find that the simulations underestimate cloud size and fraction but successfully reproduce the observed structure of vertical velocity and moisture perturbations. There is a clear scaling of vertical velocity and moisture anomalies below the chords with chord size, but the moisture anomalies are only 1 %–2 % higher than the horizontal mean values. The differences between the observations and simulations are smaller than the difference in sampling the modeled chords in time or space. The shape of the vertical velocity and moisture anomalies from cloud chords sampled spatially from 3D model snapshots is almost perfectly symmetric. In contrast, the chords sampled temporally from the lidar observations and 1D model output have a marked asymmetry, with stronger updrafts and higher moisture anomalies occurring earlier on.

Description: A detailed analysis of the measurement procedures recommended by the International Telecommunication Union (ITU) shows that – with proper definition of audio quality – the FM broadcasting system can provide an audio signal-to-noise ratio of no better than 40 dB, when the interference in the neighboring channels exhausts the limits established by the internationally agreed protection ratios. Thus any attempt to relax the protection, be it motivated by the desire to implement additional FM or new digital services in the FM band, would inevitably degrade reception quality of existing services to levels hardly acceptable by broadcast listeners.

Description: Durch eine Fragebogenaktion wurde ermittelt, welche Anforderungen potentielle Teilnehmer an die Güte des indoor-portabel-Empfangs von Radio und Fernsehen stellen. Mittels eines einfachen statistischen Feldstärkemodells wurde daraus abgeleitet, welche mittlere Mindestfeldstärke in 10 m Höhe über Grund bereit zu stellen ist, damit mindestens 95% der im Erdgeschoss wohnenden Teilnehmer akzeptabel versorgt sind. Es ergibt sich für DAB im Band~III ein um 6 bis 8 dB höherer Wert als der, welcher für mobile Versorgung mit 99% Ortswahrscheinlichkeit anzusetzen ist (und welcher den bisher geplanten Sendernetzen zu Grunde liegt). Für DVB-T im Band~III sind mindestens 3 dB mehr anzusetzen als eine Rechnung nach "Chester"-Parametern bei 95% Ortswahrscheinlichkeit verlangt, während bei DVB-T im Band V die Werte der 95%-Chester-Rechnung nur geringfügig nach oben korrigiert werden müssen. Die Ergebnisse für DVB-T gelten unter der Voraussetzung, dass ein C/N von 17 dB für einen zufrieden stellenden Empfang ausreicht. Höhere Anforderungen an C/N sind zusätzlich in Ansatz zu bringen.

Description: Im Rahmen einer epidemiologischen Fall-Kontroll-Studie zur Untersuchung eines möglichen Zusammenhangs zwischen der Häufigkeit kindlicher Leukämien und elektromagnetischer Strahlung (,,KiSS" – Kindliche Leukämien und Expositionen in der Umgebung von hochfrequenten Sendestationen) soll die Exposition durch leistungsstarke analoge Rundfunksender retrospektiv (Zeitraum 1982–2003) quantifiziert werden. Die zu betrachtenden Sendernetze für AM-Hörfunk, FM-Hörfunk und analoges Fernsehen unterscheiden sich nicht nur hinsichtlich der Modulationsart und der von den Einzelsendern abgestrahlten Leistung, sondern auch in der Netzkonfiguration und den je nach Wellenbereich verschiedenen Strahlungseigenschaften der Sendeantennen. Damit sind bei diesen drei Rundfunkdiensten sowohl die absolute Größe als auch die räumliche Struktur der hervorgerufenen Exposition verschieden. Es wird dargelegt, wie die für die Prognose der Rundfunkversorgung verwendeten Rechenverfahren zur Modellierung der Feldstärke für die Modellierung der Exposition herangezogen und durch Kontrollmessungen validiert werden und wie trotz Wahrung der Vertraulichkeit der dabei unabdingbar zu verwendenden Senderbetriebsdaten eine unerwünschte Beeinflussung der Studienergebnisse durch die Senderbetreiber ausgeschlossen wird.

Description: Im Rahmen einer Fall-Kontroll-Studie wird untersucht, ob es einen Zusammenhang zwischen dem Leukämierisiko bei Kindern und der Exposition gegenüber elektromagnetischen Feldern in der Umgebung leistungsstarker Sendestationen von Rundfunk und Fernsehen gibt. Bislang wurden fünf Studien im Umkreis von Rundfunksendeanlagen durchgeführt. Deren Aussagekraft ist jedoch durch eine grobe Expositionsabschätzung und ihren ökologischen Studienansatz ohne individuelle Expositionsbestimmung limitiert. Wesentliches Element der hier vorgestellten Studie ist dagegen eine individuelle Expositionsabschätzung, die zum einen auf der Geocodierung von Wohnadressen und Expositionspunktquellen und zum andern auf den tatsächlichen Strahlungsleistungen und Betriebsdaten der Senderbetreiber beruht. Das Studiengebiet besteht aus den Umgebungen von 17 leistungsstarken AM-Mittelwellensendern und 8 UKW-FM- bzw. analogen TV-Sendern in Westdeutschland. Zur Studienpopulation gehören alle im Diagnosezeitraum von 1984 bis 2003 aufgetretenen Fälle, die im Studiengebiet leben bzw. gelebt haben. Als Fälle werden alle Kinder definiert, die zum Zeitpunkt der Diagnose zwischen 0–14 Jahren alt waren, bei denen eine primäre Leukämie diagnostiziert wurde und die dem Deutschen Kinderkrebsregister bekannt sind. Jedem Fallkind werden 3 gleich alte Kontrollkinder gleichen Geschlechts aus der gleichen Senderumgebung gegenübergestellt. Möglich wurde diese Untersuchung durch die Förderung durch Mittel des Deutschen Mobilfunkforschungsprogramms sowie durch die Mitarbeit aller relevanten Senderbetreiber und des Deutschen Kinderkrebsregisters an der Universität Mainz. Sie soll bis August 2007 abgeschlossen sein.

Description: Since the frequency plan of the Regional Radiocommunication Conference Geneva 2006 has come into force, many attempts have been made towards its enhancement. The preliminary results, however, seem not to be compliant with elementary principles of distribution justice. Therefore, the planning principles which lead to the observed imbalance will be scrutinized. Furthermore it will be shown that the utilization of spectrum can be advanced in a balanced way when the same (necessary) condition for "equitable access", which has been used by a group of middle European countries for the construction of the original frequency plan, is applied to plan refinements as well. The necessary condition mentioned consists simply in the parity of the number of coverages (constituted of disjoint allotments) configured in the plan for each country. In order to be able to plan enhancements, the concept of coverage number has to be generalized to the case of incomplete coverages of potentially overlapping allotments. The computation of coverage numbers is straightforward and renders the concept of coverage number parity a useful tool to be applied as a necessary condition in testing a frequency plan variant for equitable access.

Description: Digitale Rundfunksysteme mit OFDM-Mehrträgerverfahren wie T-DAB, DVB-T und DRM wurden speziell entwickelt, um auch bei Mehrwegeausbreitung einen guten Empfang zu gewährleisten. Mit diesem Verfahren wurde auch der Aufbau von Gleichwellennetzen (SFNs) möglich. In solchen Gleichwellennetzen wird durch die Überlagerung der Signalanteile von unterschiedlichen Sendern mit verschiedenen Laufzeiten ein frequenzselektives Fading verursacht. Diese Überlagerung beeinträchtigt die Empfangsqualität nicht, solange die Kohärenzbandbreite (Kehrwert des Laufzeitunterschiedes) klein gegenüber der Signalbandbreite ist. Diese Bedingung ist meist bei den Systemen T-DAB und DVB-T erfüllt, bei denen die Signalbandbreite in der Größenordnung von 106 Hz liegen. Im DRM-System ist dagegen die Signalbandbreite auf wenige kHz beschränkt. Dadurch kann das „selektive“ Fading leicht das komplette Signal beeinträchtigen und somit bei großen Wellenlängen auch weite Gebiete erfassen. Zur Klärung, welche Maßnahmen getroffen werden können, um dennoch ein robustes DRM-Gleichwellennetzes auf Mittelwelle zu betreiben, wurden die Interferenz-Effekte eines Gleichwellennetzes mit zwei Sendern theoretisch modelliert und durch Feldmessungen in einem realen Gleichwellennetz mit zwei synchron arbeitenden Sendern im Gebiet zwischen Kaiserslautern und Mainz untersucht. Multicarrier digital broadcasting systems like T-DAB, DVB-T and DRM are designed to provide reception especially in multipath environments. At the same time this feature enables the implementation of single frequency networks (SFNs). In these, the superposition of the signals arriving from the different transmitters with different delays gives rise to interference in the form of frequency selective fading. This does not impair reception quality as long as the coherence bandwidth (the reciprocal of the time delay difference) is small compared to the signal bandwidth. This condition in most cases is safely met in T-DAB and DVB-T networks where the signal bandwidth is of the order of 106 Hz. In the DRM system the signal bandwidth however is confined to a few kHz only. Thus "selective" fading may easily affect the whole signal and, due to the large wave length, extend to comparatively large areas. To clarify which provisions have to be met to nevertheless render the operation of medium wave DRM SFNs feasible the interference effects in a two-transmitter SFN have been modelled theoretically and evaluated by field measurements in a real network consisting of synchronized transmitters sited near Kaiserslautern and Mainz.