ЦИФРОВАЯ РАДИОРЕЛЕЙНАЯ СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ СО СВЕРХПРОТЯЖЕННЫМ ИНТЕРВАЛОМ НАД ВОДНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ

Полезная модель относится к радиосвязи и может быть использована при построении цифровых радиорелейных систем передачи со сверхпротяженным интервалом над водной поверхностью.
Известна цифровая радиорелейная система передачи содержащая радиорелейные станции, каждая из которых содержит радиомодуль, включающий фильтр частотных развязок, приемо-передающее оборудование и модулятор группового сигнала, и связанную с радиомодулем и размещенную вблизи него каналообразующую аппаратуру, включающую цифровой преобразователь входной/выходной информации, формирователь/разделитель группового сигнала и средство согласования их работы, которое выполнено с возможностью контроля и управления работой блоков радиомодуля, при этом в состав упомянутых блоков включены датчики контроля их состояния, связанные со средством согласования (RU 42371, Н04В 7/14, 27.11.04). Недостатком известной цифровой радиорелейной системы является низкая достоверность передаваемой информации в случае ее размещения в местах, где передачу информации необходимо осуществлять над сверхпротяженными участками водной поверхности. Снижение достоверности передаваемой информации возникает из-за эффекта замирания сигнала, обусловленного многолучевым распространением радиоволн над водной поверхностью.
В качестве прототипа принята система цифровой радиосвязи двух радиорелейных станций (РРС), каждая из которых состоит из антенны, последовательно соединенных передатчика и разделительно-полосового фильтра, а также последовательно соединенных второго разделительно-полосового фильтра, приемника и аппаратуры уплотнения, в каждой РРС первый выход аппаратуры уплотнения подключен через элемент И к передатчику, а выход разделительно-полосового фильтра через переключатель прием - передача с устройством защиты приемника к антенне, выход формирователя импульсов модуляции, соответствующие входы которого соединены с выходами генератора импульсов синхронизации
аппаратуры уплотнения и блоком синхронизации аппаратуры уплотнения, подключен непосредственно к элементу И и через инвертор к управляющему входу переключателя прием - передача с устройством защиты приемника, выход которого соединен с входом второго разделительно-полосового фильтра, кроме того, в первой РРС дополнительно введены последовательно соединенные селектор синхроимпульсов, устройство измерения задержки и устройство управления периодом дискретизации и включены между выходом приемника и соответствующим входом блока синхронизации аппаратуры уплотнения, второй вход устройства измерения задержки объединен с входом формирователя импульсов модуляции, соединенного с генератором импульсов синхронизации, а третий вход формирователя импульсов модуляции подключен к второму выходу устройства измерения задержки (RU 2124810, Н04В 7/14, 10.01.99).
Система цифровой радиосвязи обладает тем же недостатком, который присущ вышеописанному аналогу, а именно: снижением достоверности передаваемой информации в случае размещения системы радиосвязи в местах, где передачу информации необходимо осуществлять над сверхпротяженными участками водной поверхности, которые обуславливают многолучевое распространение радиоволн над водной поверхностью, вызывающее межсимвольную интерференцию и падение уровня полезного сигнала.
В настоящее время для противодействия влиянию условий распространения радиоволн обычно применяются методы пространственного и частотного разнесения приема сигналов, адаптированные корректоры радиостволов, предусматриваются определенные энергетические запасы на замирания, путем статического или адаптивного увеличения мощности приемопередатчиков, применение антенн большего диаметра (с большим коэффициентом усиления).
Все эти меры приводят к усложнению радиорелейных станций и увеличению их стоимости.
Технический результат заключается в повышении достоверности передаваемой информации над сверхпротяженными участками водной поверхности за счет применения сигналов стандарта DVB-T, а также в упрощении цифровой радиорелейной системы передачи за счет уменьшение количества радиочастотного и модемного оборудования.
Технический результат достигается тем, что в цифровой радиорелейной системе передачи со сверхпротяженным интервалом над водной поверхностью содержащей радиорелейные станции, каждая из которых состоит из передающего и приемного устройств, которые подключены к антенне станции через антенный переключатель, коммутатор, соединенный с линией связи, и два устройства обработки сигналов, первое устройство обработки сигналов выполнено в виде последовательно соединенных блока преобразования потоков сигналов, блока согласования скорости потока пакетов, блока кодирования и модулятора, при этом вход блока преобразования потоков сигналов подключен к первому выводу коммутатора, а выход модулятора соединен с входом передающего устройства, второе устройство обработки сигналов выполнено в виде последовательно соединенных демодулятора, блока декодирования, блока согласования скорости потока пакетов и блока преобразования потоков сигналов, при этом вход демодулятора соединен с выходом приемного устройства, а выход блока преобразования потоков сигналов подключен ко второму выводу коммутатора.
Устройство с вышеперечисленной совокупностью признаков позволяет получить высокую достоверность передаваемой информации над сверхпротяженными участками водной поверхности за счет построения радиорелейной станции, реализующей метод формирования и передачи сигналов COFDM, предусматривающий передачу информационной последовательности на многих частотах, каждая из которых несет информацию об определенном бите.
На чертеже (рис.1) представлена схема предлагаемой цифровой радиорелейной системы передачи со сверхпротяженным интервалом над водной поверхностью.
Цифровая радиорелейная система передачи со сверхпротяженным интервалом над водной поверхностью содержит радиорелейные станции, каждая из которых состоит из передающего и приемного устройств (1, 2), которые подключены к антенне 3 станции через антенный переключатель 4, коммутатора 5 соединенного с линией связи, первого устройства 6 обработки сигналов, выполненного в виде последовательно соединенных блока 7 преобразования потоков сигналов, блока 8 согласования скорости потока пакетов, блока 9 кодирования и модулятора 10, при этом вход блока 7 преобразования потоков сигналов подключен к первому выводу коммутатора 5, а выход модулятора 10 соединен с входом передающего устройства 1,
второго устройства 11 обработки сигналов, выполненного в виде последовательно соединенных демодулятора 12, блока 13 декодирования, блока 14 согласования скорости потока пакетов и блока 15 преобразования потоков сигналов, при этом вход демодулятора 12 соединен с выходом приемного устройства 2, а выход блока 15 преобразования потоков сигналов подключен ко второму выводу коммутатора 5.
Цифровая радиорелейная система передачи работает следующим образом.
Информация, которую необходимо передать поступает из линии связи на вход коммутатора 5 потоков формата Е1. Коммутатор 5 потоков формата Е1 обеспечивает объединение этих потоков в поток формата Е3, а также обратную операцию по выделению из потока Е3 потоков E1.
Первое устройство 6 обработки сигналов позволяет обеспечить сопряжение источника цифровых сигналов формата ЕЗ с входом передающего устройства 1, осуществляющего передачу сигналов стандарта DVB-T. Оно обеспечивает высококачественное преобразование цифровых сигналов формата Е3 в формат MPEG - 2, что позволяет резко снизить коэффициент ошибок, вносимых трактами передачи в передаваемый поток Е3, посредством использования помехоустойчивого оборудования передачи сигналов в формате MPEG-2. Блок 7 преобразования потоков сигналов обеспечивает сопряжение с источником сигналов формата Е3, разделение потока формата Е3 на четыре потока кадров Е2, разделение четырех потоков кадров Е2 на 16 потоков кадров Е1, инкапсуляцию сигналов 15 потоков кадров Е1 из 16 потоков, составляющих поток Е3, в пакеты формата MPEG-2, мультиплексирование 15 потоков пакетов формата MPEG-2 в групповой поток. Каждому из 15 пакетных потоков формата MPEG присваивается индивидуальный идентификатор (PID), передаваемый в служебной части пакета.
Блок 8 согласования скорости потока пакетов осуществляет согласование скорости группового потока с требуемым для модулятора 10 (DVB-T) значением посредством ввода холостых пакетов в групповой поток. После согласования скорости потока пакетов в блоке 8 информационные сигналы подвергаются кодированию по-Витерби с внешним кодом Рида-Соломона в блоке 9 кодирования и далее поступают на модулятор, который позволяет получать сигналы со следующими характеристиками:
- типы модуляции: 64-QAM, 16-QAM и QPSK;
- скорости кода: 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8;
- защитный интервал: 1/32, 1/16, 1/8 и 1/4;
- ширина спектра: 8 МГц на промежуточной частоте 70 Мгц.
- информационная скорость: от 3732,35 до 31668,45 кбит/с;
- мощность выходного сигнала: минус 10 дБм.
Выходной сигнал из модулятора 10 поступает на вход передающего устройства 1 и излучается антенной 3.
При приеме антенной 3 сигнала стандарта DVB-T, сигнал с выхода приемного устройства 2 поступает в демодулятор 12, где осуществляется демодуляция сигнала (цифрового транспортного потока) с выделением пакетированных потоков. Далее в блоке 13 декодирования выполняется декодирование цифрового сигнала стандарта DVB-T. Подвергнутый декодированию цифровой сигнал поступает в блок 14 согласования скорости потока пакетов и далее в блок 15 преобразования потоков сигналов, который обеспечивает, сопряжение с выходом оборудования передачи цифровых сигналов формата MPEG-2, разделение группового потока пакетов формата MPEG-2 в соответствии с пакетными идентификаторами на 15 потоков, удаление холостых пакетов и заголовков пакетов формата MPEG-2, буферизация содержимого информационных полей пакетов формата MPEG-2, формирование четырех потоков кадров Е2 из содержимого пятнадцати буферов и 16-го потока тактов со скоростью Е1, согласование скоростей 15 потоков Е1 для формирования четырех потоков кадров Е2, буферизацию четырех потоков кадров Е2 в четырех зонах оперативной памяти, формирование потоков кадров Е3 из содержимого четырех зон оперативной памяти и согласование скоростей потоков Е2 для формирования потока кадров Е3. Преобразованный сигнал поступает на коммутатор 5 и далее в линию связи.