Універсальний багатоканальний цифровий приймач

Реферат: Універсальний багатоканальний цифровий приймач містить радіочастотний блок, IQ перетворювач, активні фільтри ФНЧ, аналого-цифрові перетворювачі, демодулятор QPSK, декодер Вітербі. При цьому в нього додатково введені демодулятори, призначені для демодуляції різновидів сигналів виду xPSK, xAPSK, xQAM, декодери, призначені для декодування кодів виду DVB-S2 згідно з стандартом EN 302 307, Турбо-кодів згідно з стандартом IESS-315, Intelsat згідно з стандартом IESS-308, DVB-DSNG згідно з стандартом EN 301 210, формувач призначеного для користувача формату, вхід якого з'єднаний з виходами декодерів, блок формування кадрів локальної обчислювальної мережі (ЛОМ), вхід якого є виходом формувача призначеного для користувача формату, двонаправлений канал керування даними, який сполучений з демодуляторами, декодерами та формувачем призначеного для користувача формату з можливістю взаємодії їх між собою, причому вихід блока формування кадрів локальної обчислювальної мережі (ЛОМ) є виходом приймача. UA 118791 U (12) UA 118791 U UA 118791 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель стосується пристроїв для цифрової обробки сигналів, а саме до пристроїв для прийому і обробки інформації в системах супутникового зв'язку. Відомий стандартний супутниковий приймач (Стандарт "ETSI TR 102 525 V1.1.1 (2006-09)", Reference DTR/SES-00280), який містить радіочастотний тюнер, вихід якого з'єднаний з фільтром, аналого-цифровий перетворювач, цифровий демодулятор, вихід якого з'єднаний з декодером. Недоліками аналогу є можливість демодуляції тільки сигналів виду xPSK та відсутність можливості використання прийнятої корисної інформації більш ніж одним користувачем. Найбільш близьким до заявленого є універсальний демодулятор сигналів системи прийому інформації космічних апаратів (Хоптинський Р.П., Таранчук А.А., Підченко С.К. Універсальний демодулятор сигналів системи прийому інформації космічних апаратів дистанційного зондування землі// Вісник Хмельницького національного університету. - 2015. - № 2. - с. 249255), що включає радіочастотний блок з системою автоматичного регулювання підсилення, IQ перетворювач, активні фільтри ФНЧ із змінним коефіцієнтом підсилення, аналого-цифрові перетворювачі, демодулятор QPSK, декодер за жорстким алгоритмом Вітербі, вихід декодера з'єднаний з ПЕОМ користувача, в якій за допомогою зовнішнього програмного декодера за алгоритмом Ріда-Соломона здійснюється перетворення прийнятої інформації у цифровий корисний інформаційний сигнал. Недоліками прототипу є можливість демодуляції тільки сигналів виду QPSK, декодер дозволяє декодувати тільки код виду Вітербі, відсутня можливість використання прийнятої корисної інформації більш ніж одним користувачем. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення універсального багатоканальний цифрового приймача, в якому шляхом введення додаткових вузлів перетворення та кодування цифрових даних забезпечується можливість обробки більшості видів та кодів сигналів, що застосовують в системах супутникового зв'язку і дозволяє отримати доступ до прийнятої та обробленої інформації кількості користувачів, більш ніж один. Поставлена задача вирішується тим, що в універсальний багатоканальний цифровий приймач, який містить радіочастотний блок, IQ перетворювач, активні фільтри ФНЧ, аналогоцифрові перетворювачі, демодулятор QPSK, декодер Вітербі, згідно з корисною моделлю, додатково введені демодулятори, призначені для демодуляції різновидів сигналів виду xPSK, xAPSK, xQAM, декодери, призначені для декодування кодів виду DVB-S2 згідно з стандартом EN 302 307, Турбо-кодів згідно з стандартом IESS-315, Intelsat згідно з стандартом IESS-308, DVB-DSNG згідно з стандартом EN301 210, формувач призначеного для користувача формату, вхід якого з'єднаний з виходами декодерів, блок формування кадрів локальної обчислювальної мережі (ЛОМ), вхід якого є виходом формувача призначеного для користувача формату, двонаправлений канал керування даними, який сполучений з демодуляторами, декодерами та формувачем призначеного для користувача формату з можливістю взаємодії їх між собою, причому вихід блока формування кадрів локальної обчислювальної мережі (ЛОМ) є виходом приймача. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак корисної моделі і технічним результатом полягає у наступному. Додаткові демодулятори, призначені для демодуляції різновидів сигналів виду xPSK, xAPSK, xQAM, (де х - кратність) забезпечують збільшення об'єму виділення цифрової інформації з носійної частоти сигналів, що використовуються у супутниковому зв'язку згідно зі стандартами DVB EN 302 307, EN 301 210, EN 300 421 та Intelsat IESS-308, IESS-309, IESS-310, IESS-315. Додаткові декодери, призначені для декодування кодів виду DVB-S2 згідно з стандартом EN302 307, Турбо-кодів згідно з стандартом IESS-315, Intelsat згідно з стандартом IESS-308, DVB-DSNG згідно з стандартом EN 301 210 забезпечують виділення, синхронізацію та відновлення корисної цифрової інформації з цифрового потоку даних та декодування більшості кодів, що використовуються для кодування інформації у супутниковому зв'язку. Формувач призначеного для користувача формату перетворює цифровий потік корисної інформації з виходу декодера у вигляді, придатному для використання користувачами, забезпечує вирівнювання даних і видалення службової інформації з потоку даних для подальшої відправки даних в блок формування кадрів локальної обчислювальної мережі (ЛОМ). Двонаправлений канал керування даними забезпечує адаптивну демодуляцію та декодування в залежності від типу даних (режими VCM - змінне кодування та модуляція, АСМ адаптивне кодування та модуляція), виділення інформаційних каналів в режимі з тимчасовим поділом каналів (TDM) для багатьох споживачів та забезпечує видачу всіх прийнятих транспортних фреймів. 1 UA 118791 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Блок формування кадрів локальної обчислювальної мережі (ЛОМ) забезпечує формування UDP-пакетів та адресну інформацію (адресу користувача), завдяки чому корисна інформація може бути одночасно направлена багатьом користувачам. Таким чином, блок формування кадрів виступає в ролі сервера, до якого підключаються користувачі з ціллю отримання корисних даних, що дозволяє отримати доступ до корисної інформації з виходу приймача потрібній кількості користувачів, більш ніж один. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями. На кресленні представлена структурна схема універсального багатоканального цифрового приймача. Універсальний багатоканальний цифровий приймач містить радіочастотний тюнер 1, вхід 2 якого є входом приймача, IQ перетворювач 3 складових інформаційного сигналу - синфазної І та квадратурної Q, активні фільтри ФНЧ 4 із змінним коефіцієнтом підсилення, аналого-цифрові перетворювачі 5, демодулятор 6 сигналів виду xPSK, демодулятор 7 сигналів виду xAPSK, демодулятор 8 сигналів виду xQPSK, демодулятор 9 сигналів виду xQAM, декодер 10 кодів виду DVB-S2, декодер 11 кодів виду Турбо-кодів, декодер 12 кодів виду Intelsat, декодер 13 кодів виду Вітербі, декодер 14 кодів виду DVB-DSNG, формувач призначеного для користувача формату 15, двонаправлений канал керування даними 16, блок формування кадрів локальної обчислювальної мережі (ЛОМ) 17, вихід 18 якого є виходом цифрового приймача, канал керування 19 та мікроконтролер 20, з допомогою якого здійснюється керування параметрами приймача. Універсальний багатоканальний цифровий приймач працює наступним чином. Носійний сигнал супутника надходить на вхід 2 радіочастотного тюнера 1, який конвертує (переносить за спектром) носійну частоту сигналу з супутника та здійснює автоматичне регулювання підсилення. Конвертований сигнал з виходу тюнера надходить на IQ перетворювач 3, в якому здійснюється виділення квадратурних складових інформаційного сигналу з конвертованої носійної частоти: синфазної І та квадратурної Q. Виділені складові з виходу IQ перетворювача надходять на активні фільтри ФНЧ 4 із змінним коефіцієнтом підсилення. Далі фільтровані IQ сигнали надходять на аналого-цифрові перетворювачі 5, де І та Q складові перетворюються в цифровий сигнал. Квадратурні І та Q складові у цифровому вигляді надходять на входи демодулятора 6 сигналів виду xPSK, демодулятор 7 сигналів виду xAPSK, демодулятор 8 сигналів виду xQPSK, демодулятор 9 сигналів виду xQAM, в яких здійснюється виділення цифрових даних з конвертованого у тюнері 1 та перетвореного у IQ перетворювачі 3 носійного сигналу. Цифрові дані з виходів демодуляторів надходять на входи декодера 10 кодів виду DVB-S2, декодера 11 кодів виду Турбо-кодів, декодера 12 кодів виду Intelsat, декодера 13 кодів виду Вітербі, декодера 14 кодів виду DVB-DSNG, в яких корисна інформація виділяється, синхронізується та відновлюється із закодованого потоку цифрових даних. Корисна інформація з виходу декодерів надходить на формувач призначеного для користувача формату 15, який формує цифровий потік корисної інформації у виді придатному для використання користувачами, забезпечує вирівнювання даних і видалення службової інформації з потоку даних для подальшої відправки даних в блок формування кадрів локальної обчислювальної мережі (ЛОМ) 17. Демодулятори 6, 7, 8, 9, декодери 10, 11, 12, 13, 14 та формувач призначеного для користувача формату 15 з'єднані між собою двонаправленим каналом керування даними 16, який призначений для адаптивної демодуляції та декодування в залежності від типу даних (режими VCM - змінне кодування та модуляція, АСМ - адаптивне кодування та модуляція), виділення інформаційних каналів в режимі з тимчасовим поділом каналів (TDM) для багатьох споживачів та забезпечує видачу всіх прийнятих транспортних фреймів (інформаційних пакетів). Цифровий потік корисної інформації у вигляді, придатному для використання користувачами, надходить до блока формування кадрів локальної обчислювальної мережі (ЛОМ) 17, який забезпечує формування UDP-пакетів та адресну інформацію (адресу користувача), завдяки чому корисна інформація може бути одночасно направлена багатьом користувачам. Таким чином, блок формування кадрів виступає в ролі сервера, до якого підключаються користувачі з ціллю отримання корисних даних, що дозволяє отримати доступ до корисної інформації з виходу приймача потрібній кількості користувачів, під'єднаних до локальної обчислювальної мережі (ЛОМ) 17, вхід якої є виходом 18 цифрового приймача. Керування параметрами цифрового приймача (частота налаштування, регулювання коефіцієнта підсилення, вид демодуляції сигналу, тип декодера цифрової інформації тощо) здійснюється мікроконтролером 20, який по каналу керування 19 з'єднаний з модулями приймача - тюнером 1, IQ перетворювачем 3, активними фільтрами ФНЧ 4, аналого-цифровими перетворювачами 5, демодуляторами 6, 7, 8, 9, декодерами 10, 11, 12, 13, 14, формувачем 2 UA 118791 U призначеного для користувача обчислювальної мережі (ЛОМ) 17. формату 15, блоком формування кадрів локальної ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 Універсальний багатоканальний цифровий приймач, що містить радіочастотний блок, IQ перетворювач, активні фільтри ФНЧ, аналого-цифрові перетворювачі, демодулятор QPSK, декодер Вітербі, який відрізняється тим, що в нього додатково введені демодулятори, призначені для демодуляції різновидів сигналів виду xPSK, xAPSK, xQAM, декодери, призначені для декодування кодів виду DVB-S2 згідно з стандартом EN 302 307, Турбо-кодів згідно з стандартом IESS-315, Intelsat згідно з стандартом IESS-308, DVB-DSNG згідно з стандартом EN 301 210, формувач призначеного для користувача формату, вхід якого з'єднаний з виходами декодерів, блок формування кадрів локальної обчислювальної мережі (ЛОМ), вхід якого є виходом формувача призначеного для користувача формату, двонаправлений канал керування даними, який сполучений з демодуляторами, декодерами та формувачем призначеного для користувача формату з можливістю взаємодії їх між собою, причому вихід блока формування кадрів локальної обчислювальної мережі (ЛОМ) є виходом приймача. Комп’ютерна верстка О. Гергіль Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3