Современные радиомодемы передачи данных.краткий обзор..
СЕРДЮКОВ Петр Николаевич,доктор технических наук
ЗОРИН Василий Иванович, доктор электротехники
БЕЛЬЧИКОВ Анатолий Владимирович, кандидат технических наук
ЛАВРЕНТЬЕВ Алексей Игоревич
СОВРЕМЕННЫЕ РАДИОМОДЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ.
КРАТКИЙ ОБЗОР
В настоящее время разработаны и выпускаются радиомодемы, которые применяются при передаче цифровой информации в следующих системах:
- мониторинга нефтяных и газовых месторождений;
- охранной и пожарной сигнализации;
- обеспечения безопасности помещений и личности;
- контроля состояния окружающей среды;
- телеуправления;
- телеметрии;
- автоматизированного управления, например, на железнодорожном транспорте;
- позиционирования (GPS, ГЛОНАСС);
- УКВ радиосвязи, используемых субъектами ОРД и т.д.
Отечественные радиомодемы
Сводная таблица основных характеристик радиомодемов отечественного производства приведена в табл. 1.
Таблица 1. Характеристики радиомодемов отечественного производства
Прочерки в табл. 1 говорят об отсутствии данных или данная возможность не реализована в устройстве.
Из таблицы видно, что радиомодемы обладают следующими характеристиками:
- рабочий диапазон частот приемопередатчиков большинства радиомодемов: 146 – 174 МГц, 440 – 470 МГц;
- мощность передатчика варьируется от 10 мВт до 10 Вт;
- виды модуляции: FSK, MSK, GMSK;
- скорости передачи данных изменяется от 1200 бит/с до 19200 бит/с;
- в ряде модемов используется контроль четности и помехоустойчивые коды, исправляющие одну и обнаруживающие две ошибки;
- используемые протоколы: прозрачный, пакетный.
Некоторые модемы имеют несколько модификаций в зависимости от места и способа их использования. По конструктивному исполнению радиомодемы выпускаются:
- в виде законченных блоков, включающих собственно модем и приемопередатчик;
- в раздельном оформлении передающей и приемной частей радиомодема;
- в виде приставки к радиостанции, подключаемой к микрофонному и телефонному входам радиостанции;
- в виде модуля, выполненного на отдельной плате, которая включается между компьютером и радиостанцией.
Зарубежные радиомодемы
Сводная таблица описания радиомодемов зарубежного производства приведена в табл. 2.
Таблица 2. Характеристики радиомодемов зарубежного производства
Очевидно, что основные показатели этих модемов аналогичны отечественным. Особенностью является только расширенный частотный диапазон, в котором они работают. Во всех модемах используется частотная модуляция с приемом на частотный детектор. Большая часть модемов имеет прозрачный протокол, хотя имеется и пакетный режим. Сведения об использовании помехоустойчивых кодов не приводятся.
Однокристальные модемы для систем радиосвязи
Некоторые радиомодемы построены на основе однокристальных микросхем серии FX. Сводная таблица характеристик этих микросхем приведена в табл. 3.
Таблица 3. Однокристальные радиомодемы
| Наименование | Вид модуляции | Скорость передачи | Напряжение питания | Применение |
| FX469 | MSK | 1200, 2400, 4800 бит/с | До 5 В | Устройства общего назначения |
| FX589 | GMSK | 4 – 40 Кбит/с | До 5 В | Устройства общего назначения |
| FX909 | GMSK | 4800 – 19200 бит/с | До 5 В | Пакетная радиосвязь |
| FX919 | 4-level FSK | 2400, 4800, 9600 бит/с | До 5 В | Пакетная радиосвязь |
| FX929 | 4-level FSK | 2400, 4800, 9600 бит/с | До 5 В | Пакетная радиосвязь |
| FX939 | GMSK | 2400, 4800, 9600 бит/с | До 3 В | Пакетная радиосвязь |
| FX949 | GMSK | ________ | До 3 В | Пакетная радиосвязь |
| FX959 | GMSK | 4000, 16000 бит/с | До 3 В | Устройства общего назначения |
Как видно из таблицы, модемы, реализованные на этих микросхемах, имеют скорость передачи данных от 1200 до 19200 бит/с, основным видом модуляции является GMSK, модемы используют пакетный и прозрачный протоколы.
Основные характеристики радиомодемов подвижной связи можно заимствовать из описаний на аппаратуру современных систем профессиональной мобильной радиосвязи. В табл. 4 приведены основные характеристики таких модемов.
Таблице 4. Характеристики современных систем профессиональной мобильной радиосвязи
| Характеристика | EDACS | TETRA | APCO 25 | Tetrapol | IDEN |
| Возможный диапазон рабочих частот, МГц | 138 – 174; 403 – 423; 450 – 470; 806 – 870 |
теоретически 150 – 900 | 138 – 174; 406 – 512; 746 – 869 |
70 – 520 | 805 – 821; 855 – 866 |
| Разнос между частотными каналами, кГц | 25; 12,5 (передача данных) | 25 | 12,5; 6,25 |
12,5 | 25 |
| Вид модуляции | FM | p /4-DQPSK | C4FM(12,5 кГц) CQPSK (6,25 кГц) |
GMSK (BT = 0,25) | M16-QAM |
| Скорость передачи данных в канале, бит/с | 9600 | 7200 (28800 – при передаче 4 каналов на одной частоте) | 9600 | 8000 | 9600 (до 32 к при передаче данных в пакетном режиме) |
| Возможность шифрования информации | стандартный фирменный алгоритм сквозного шифрования | 1. стандартные алгоритмы; 2. сквозное шифрование |
4 уровня защиты информации |
|
нет сведений |
| Канальное кодирование | нет сведений | блочное кодирование; сверточное кодирование; перемежение; скремблирование |
блочное кодирование; решеточное кодирование; перемежение | сверточное кодирование; перемежение; скремблирование; дифференциальное кодирование | нет сведений |
Выводы
1. Проведенный анализ показывает, что в настоящее время имеется достаточно широкая номенклатура радиомодемов для различных приложений.
2. Для передачи данных в системах подвижной связи целесообразно использовать частотную модуляцию с индексом 0,5 и гауссовской предмодуляционной фильтрацией (GMSK). Наилучшей помехоустойчивостью обладает когерентный метод приема этого сигнала.
Литература
1. http://irz.ru/
2. http://uralfactories.ru/
3. http://rateos.ru/
4. http://glorient.ru/
5. http://mdc.ede.ru/
6. http://intecs.ru/
7. Овчинников А.М., Воробьев С.В., Сергеев С.И. Открытые стандарты цифровой транкинговой связи. Серия изданий “Связь и бизнес”, М. МЦНТИ Международный центр научной и технической информации, “Мобильные коммуникации”, 2000 166 с.
8. Сердюков П.Н., Гришанков Б.Т., Африканов С.А., Шадчнев В.Я. Сравнительный анализ помехоустойчивости и спектральной эффективности сигналов в аппаратуре стандартов APCO 25, TETRA, TETRAPOL. Первый российский TETRA конгресс 2002. труды, стр. 40 – 48.