Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Цифровий модем для радіорелейних станцій, що складається з інтерфейсу цифрового лінійного тракту, мультиплексора/демультиплексора групового цифрового потоку, кодера основної смуги частот, модулятора проміжної частоти, демодулятора проміжної частоти, декодера основної смуги частот, який відрізняється тим, що в блок кодера основної смуги частот додатково введені два завадостійких кодера: кодер Ріда-Соломона (119, 103) і згорточний кодер (3/4), у блок декодера основної смуги частот введені: декодер згорточного коду (декодер Вітербі), декодер Ріда-Соломона, блок неперервного неруйнуючого контролю помилок каналу зв'язку, блок спостереження за зміною частоти прийнятого сигналу, а в блок демодулятора проміжної частоти введена схема корекції частоти гетеродина.

Текст

Вина хід відноситься до області радіотехніки і може бути використаний в цифрових радіорелейних лініях зв'язку. Модем призначений для перетворення цифрового потоку у форматі HDB-3 у фазоманипульований сигнал проміжної частоти і зворотнього перетворення сигналу проміжної частоти в ци фровий потік у форматі HDB-3. Відомий радіорелейний модем (РРЛ-модем) [1, 2], що дозволяє передавати цифровий потік по аналоговій радіорелейній лінії зв'язку, який складається з інтерфейсу цифрового лінійного тракту, кодера основної смуги частот, модулятора проміжної частоти, демодулятора проміжної частоти, декодера основної смуги частот. Перевага цього модему в тім, що в ньому застосована модуляція ФМ-4, що має більшу спектральну ефективність у порівнянні з ФМ-2 і ЧМ, він також порівняно простий в реалізації. Однак він має ряд істотних недоліків, а саме: - відсутність системи телеконтролю, телесигналізації, телекерування; - відсутність живлення радіоблока; - відсутність каналу службового зв'язку; - частоти прийому і передачі не стандартизовані для роботи в складі цифрових радіорелейних станцій; - відсутність системи боротьби з великими відхиленнями частоти гетеродинів передавачів і приймачів СВЧ тракту РРС; - відсутність безперервного неруйнуючого контролю помилок; - відсутність режиму підключення живлення від лінії (-60В). Найбільш близьким по технічній суті і функціональним можливостям до запропонованого технічного рішення є модем, що входить до складу радіорелейних станцій серії MINI LINK С виробництва фірми ЕРІКСОН (3), призначений для перетворення цифрового потоку у форматі HDB-3 у фазоманипульований сигнал проміжної частоти і зворотнього перетворення сигналу проміжної частоти в ци фровий потік у форматі HDB-3, в якому введені в груповий цифровий потік додаткові сервісні канали телеконтролю, телесигналізації, телекерування і службового зв'язку, а також схема формування моделюючого сигналу з високою спектральною ефективністю ( більш 1біт/гц). Прототип складається з інтерфейсу цифрового лінійного тракту, мультиплексора/демультиплексора групового цифрового потоку, кодера основної смуги частот, модулятора проміжної частоти, демодулятора проміжної частоти, декодера основної смуги частот. Його перевага в тому, що він відповідає усім вимогам міжнародних стандартів, що використовуються до даного типу устатк ування. До недоліків прототипу можна віднести те, що він не може бути використаний у складі радіорелейних станцій інших виробників. Задача, що стояла перед авторами пропонованого винаходу, полягала у тім, щоб створити функціонально закінчений, універсальний цифровий модем для цифрових радіорелейних ліній зв'язку, що відповідає усім міжнародним стандартам, які застосовуються до даного типу устаткування з поліпшеними, в порівнянні з прототипом, технічними характеристиками. Поставлена задача досягається тим, що в модем, що складається з інтерфейсу цифрового лінійного тракту, мультиплексора/демультиплексора групового цифрового потоку, кодера основної смуги частот, модулятора проміжної частоти, демодулятора проміжної частоти, декодера основної смуги частот, в блок кодера основної смуги частот додатково введені два завадостійких кодера: кодер Ріда - Соломона (119,103) і згорточний кодер (3/4), у блок декодера основної смуги частот введені: декодер згорточного коду (декодер Вітербі), декодер РідаСоломона, блок неперервного неруйнуючого контролю помилок каналу зв'язку, блок спостереження за зміною частоти прийнятого сигналу, а в блок демодулятора проміжної частоти введена схема корекції частоти гетеродина. Нові істотні ознаки (введення нових функціональних блоків), що відрізняють пропонований модем від прототипу дозволяють поліпшити те хнічні й експлуатаційні характеристики радіорелейної лінії зв'язку, у складі якої він працює, а саме: - для поліпшення енергетичних показників лінії зв'язку застосовано завадостійке кодування: внутрішній код згорточний (3/4), зовнішній код-код Ріда-Соломона(119,103); - неперервний неруйнуючий контроль помилок каналу зв'язку здійснюється на рівні декодера Ріда-Соломона. Контролюються бітові помилки каналу зв'язку, невиправлені декодером згорточного коду (декодером Вітербі) в інтервалі від 10-3 до 10-9. Для боротьби з відхиленнями частоти, що повільно змінюються прийомо-передавачів СВЧ тракту під впливом різних дестабілізуючих факторів (зміна температури навколишнього середовища, старіння елементів) крім системи фазового автопідстроювання частоти застосовується система підстроювання частоти, яка заснована на вимірі частоти прийнятого сигналу й автоматичної корекції (безперервної або дискретної) частоти гетеродина приймача модему. У пропонованому модулі система побудована на інших принципах, без виміру частоти. Рішення про відхилення частоти приймається на підставі двох критеріїв: - виміряний коефіцієнт помилок у каналі зв'язку; - помилка неузгодженості системи виділення тактової частоти. Показники, що виміряні усреднюються на інтервалі 20 кадрів (1920біт-6м/сек.). При первісній установці модему провадиться аналіз по всьому діапазону частот і провадиться пошук оптимального значення. У процесі роботи приймається рішення про відхилення частоти і корекції частоти гетеродина приймача модему на основі обраного комплексного критерію. Такий підхід має наступні переваги: - повністю цифрова схема приймання рішення, яка сполучена із системою ФАПЧ; - виключаються “помилкові захоплення” системи ФАПЧ при малих відносинах сигнал/шум; - відсутність двох петель автоматичного регулювання, що мають взаємний вплив; зменшується час відновлення системи при впливі короткочасних дестабілізуючих факторів. На фіг.1 зображена функціональна схема пропонованого цифрового модему. Вона складається з інтерфейсу цифрового лінійного тракту 1, мультиплексора/демультиплексора групового цифрового потоку 2, кодера основної смуги частот 3 з кодером Ріда-Соломона 4 і згортаючим кодером 5, що входять до нього, модулятора проміжної частоти 6, демодулятора проміжної частоти 7 із схемою корекції частоти гетеродина 8, що входить до нього, декодера основної смуги частот 9 з декодером згорточного коду (декодер Вітербі) 10, декодером Ріда-Соломона 11, блоком неперервного неруйнуючого контролю помилок, каналу зв'язку 12, блоком спостереження за зміною частоти прийнятого сигналу 13, що входять до нього. Пропонований цифровий модем працює наступним чином. Інтерфейс цифрового лінійного тракту 1 перетворить цифровий вхідний сигнал коду HDB-3 в код NRZ, виділяє сигнали синхронізації, здійснює зворотне перетворення сигналів з коду NRZ у код HDB-3, а також виконує задачі придушення фазового тремтиння вхідного цифрового сигналу. Мультиплексор/демультиплексор групового цифрового потоку 2 здійснює мультиплексування/демультиплексування сигналів основного потоку 2048кбіт/с, цифрового каналу службового зв'язку 32кбіт/с, сервісних каналів телеконтролю, телекерування, і телесигналізації 40кбіт/с і сигналів внутрішньої синхронізації в груповий потік зі швидкістю 2129,92кбіт/с. Сигнал групового потоку подається на кодер основної смуги частот 3, де він скремблюється (використовується поліном 1+Х14+Х15 ), кодується кодом Ріда-Соломона (119, 103) в кодері Ріда-Соломона 4 і згорточним кодом (3/4) в згорточному кодері 5, розкладається на квадратурні канали відповідно до коду Грея, фільтрується для поліпшення спектральної ефективності фільтром з характеристикою зсунутого вверх косинуса ( a = 0,35 ), перетворюється з цифрової форми в аналогову і подається на вхід модулятора проміжної частоти 6, в якому відбувається модуляція квадратурних каналів на проміжній частоті 70МГц, їхнє сумування і підсилення сформованого ФМ4 сигнали до рівня 1мВт. Демодулятор проміжної частоти 7 здійснює підсилення прийнятого сигналу проміжної частоти 70МГц, його фільтрацію, нормування, розкладання сигналу на дві квадратурні складові з нульовою несучою частотою, фазове автоматичне підстроювання частоти, корекцію великих відхилень частоти, що виникають в результаті впливу дестабілізуючих факторів на зовнішньому СВЧ - устатк уванні (температура, старіння елементів і т.д.) за допомогою схеми корекції частоти 8, демодуляцію і виділення тактової частоти. Демодульований сигнал надходить у декодер основної смуги частот 9, у якому він декодується декодером згорточного коду (декодер Вітербі) 10 і декодером Ріда-Соломона 11. При декодуванні відбувається виправлення помилок, що виникли при передачі сигналу по радіорелейній лінії зв'язку. Декодований потік дескремблюється і подається на мультиплексор/демультиплексор групового цифрового потоку 2. При декодуванні коду Ріда-Соломона здійснюється детектування помилок каналу зв'язку, які невиправлені декодером згорточного коду (декодером Вітербі) 10 і поступили на вхід декодера Ріда-Соломона 11, за результатами якого в блоці неперервного неруйнуючого контролю помилок каналу зв'язку 12 здійснюється підрахунок і усереднення помилок (інтервал усереднення 8хв.) для наступної індикації коефіцієнту помилок в інтервалі від 10-3 до 10-9. На підставі результатів роботи детектора помилок і виділення помилки неузгодженості виділеної тактової частоти, їх усереднення на інтервалі (1920біт-6мсек) в блоці спостереження за зміною частоти прийнятого сигналу 13 виробляються сигнали для роботи схеми корекції частоти гетеродина 8. Джерела інформації: 1. Сайт Донецької дирекції ВАТ “Укртелеком” www.donetsk.ukrtelecom.ua “Розробка й іспити 2Мбіт/с модему” 2. Журнал “Зв'язок” № 6 / 1999, стор.49 – 50. 3. Технічний опис радіорелейних станцій MINI LINK С. Copyriht ERICSSON. 1999.

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Digital modem for radio relay stations

Автори англійською

Dubrovskyi Serhii Yehorovych, Riabkin Yurii Viktorovych, Yakovlev Vitalii Vasyliovych, Nemchyn Oleksandr Fedorovych

Назва патенту російською

Цифровой модем для радиорелейных станций

Автори російською

Дубровский Сергей Егорович, Рябкин Юрий Викторович, Яковлев Виталий Васильевич, Немчин Александр Федорович

МПК / Мітки

МПК: H04L 27/20, H04L 27/22

Мітки: цифровий, радіорелейних, станцій, модем

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/2-67693-cifrovijj-modem-dlya-radiorelejjnikh-stancijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Цифровий модем для радіорелейних станцій</a>

Подібні патенти