Андріянов А. В., Пугин М. В. ТОВ НТП «Тензор» Войткевич К. Л., жваво А. В. ФГУП НПП «Політ» А / я 86, Нижній Новгород – 603009, Росія Тел.: +7 (8312 ) 665091; e-mail: tenzor@rol.ru; +7 (8312) 423529; e-mail: polyot@atnn.ru

Анотація – Розглянуто структура, технічні характеристики і область застосування трехканальной цифровий приймально-передавальної станції ДКМВ діапазону (спільна розробка НПП «Політ» і НТП «Тензор»),

I. Вступ

В даний час велика увага приділяється розробці нових систем зв’язку в ДКМВ діапазоні, які дозволили б підвищити пропускну здатність каналу зв’язку і перешкодозахищеність переданої інформації. Крім того, спостерігається тенденція до одночасної передачі різнорідної інформації (звук, відео, телеметрія та ін.)

Одним з можливих шляхів вирішення цих завдань є застосування сучасної цифрової елементної бази, яка дозволяє здійснювати прямий синтез і прийом радіосигналів одночасно по декількох каналах. У доповіді наводиться опис розробленої авторами трехканальной цифровий приймально-передавальної станції ДКМВ діапазону для реалізації біспектрального системи передачі інформації.

II. Основна частина

Цифрова приймально-передавальна станція ДКМВ діапазону була розроблена для реалізації біспектрального системи передачі інформації БСПІ-1/2/3 [1] і забезпечує передачу і прийом цифрової інформації в діапазоні частот 1,5-30 МГц одночасно по трьох незалежних радіоканалах.

Рис. 1. Зовнішній вигляд цифрової станції.

Fig. 1. Appearance of the digital radio station

Область застосування станції не обмежується зазначеної специфічної завданням. Станція може використовуватися для передачі і прийому різної цифрової інформації по одному, двом чи трьом незалежним радіоканалах. У тому числі для реалізації таких специфічних видів модуляції, як односмугова AM, AM з пригніченою несучої. Крім того, цифровий режим модуляції несучих дозволяє працювати в режимі багатопозиційної квадратурної AM, багатопозиційної ФМ або ЧС, забезпечуючи високу пропускну здатність каналу зв’язку.

Цифрова приймально-передавальна станція складається з портативного комп’ютера і приймально-передавального блоку, реалізованого у вигляді закінченого пристрою (див. рис. 1). Модуляція і демодуляція сигналів здійснюється програмними засобами.

Структурна схема радіостанції представлена ​​на рис. 2. У режимі прийому сигнал з антени надходить на вхід трехканального преселектора, який обмежує смугу сигналу на рівні 3-5% від центральної частоти настройки. Канали преселектора перебудовуються незалежно один від одного за допомогою варикапів, керованих багатоканальним цифро-аналоговим перетворювачем.

Рис. 2. Структурна схема цифрової радіостанції.

Fig. 2. Structure flowchart of the digital radio station

Після попередньої селекції, сигнал надходить на малошумливий підсилювач із змінним коефіцієнтом посилення. Сигнал посилюється до номінального рівня і подається на входи 12-бітних швидкодіючих аналого-цифрових перетворювачів (АЦП), встановлених в кожному каналі приймального тракту. АЦП дискретизується сигнал з частотою 65 МГц і перетворять його в цифрову форму, в якій він поступає на вхід трехканального цифрового приймача, реалізованого на мікросхемах AD6620 фірми Analog Devices. Ці мікросхеми складаються з цифрового змішувача з цифровим гетеродином, які виконують перенос спектра вхідного сигналу на нульову частоту. Далі перетворений сигнал піддається триступінчатої цифрової фільтрації для забезпечення необхідної смуги пропускання приймального тракту. Спільно з фільтрацією, проводиться децимації відліків сигналу до частоти необхідної для передачі спектра модуляції. Параметри цифрових фільтрів і коефіцієнти децимації задаються програмним чином і можуть змінюватися в залежності від розв’язуваної задачі.

Оброблений сигнал в цифровій формі з виходу приймача поступає в контроллер управління, і після форматування віддається в ПЕОМ, де де-модулюється відповідно до алгоритму, що задається користувачем. Такий поділ функцій між апаратною і програмною частинами комплексу дозволяє виробляти складну обробку сигналу і реалізовувати різні варіанти модуляції і кодування переданої інформації.

У режимі передачі дані для модуляції несучої кожного радіоканалу надходять від ПЕОМ в контролер управління і використовуються, відповідно до обраного типом модуляції, для програмування трехканального цифрового синтезатора. Цифровий синтезатор реалізований на базі мікросхем AD9854 фірми Analog Devices. Дані мікросхеми дозволяють безпосередньо синтезувати аналоговий сигнал в комплексній формі (у вигляді двох квадратурних складових) з частотою до 100 МГц і модулювати отриманий сигнал по амплітуді, частоті або фазі.

Посилений до потужності близько 20 мВт сигнал, надходить на вихід радіостанції і може бути додатково посилений за допомогою зовнішнього підсилювача потужності.

Передавальний і приймальний тракт працюють від єдиної опорної частоти 10 МГц, яка генерується вбудованим кварцовим генератором опорної частоти (ГОЧ), що дозволяє синхронізувати всі канали станції. Крім того, передбачена можливість подачі опорної частоти від зовнішнього генератора з більш високою стабільністю.

Об’єднуючим вузлом станції є контролер управління, що забезпечує обмін даними між ПЕОМ і станцією через паралельний порт або послідовну шину USB. Він, також, призначений для управління усіма функціональними пристроями, що входять до складу приемопередающей станції.

Цифрова приймально-передавальна станція ДКМВ діапазону має такі технічні характеристики:

Робочий діапазон частот приймального і передавального тракту 1,5 – 30 МГц.

Режим роботи – напівдуплексний на 1, 2 або 3-х несучих частотах.

Чутливість приймального тракту в смузі частот 10 кГц при відношенні сигнал / шум 3 дБ не гірше 10 мкв.

Похибка установки частоти цифрового приймача 0,01 Гц.

Число розрядів АЦП приймального тракту – 12.

Розрядність вихідних даних приймача 16 біт.

Подання сигналу на виході приймача – квадратурні складові.

Похибка установки частоти цифрових синтезаторів в передавальному тракті – 7-10 ‘7 Гц.

Вид модуляції каналів передавача – цифрова квадратурна AM, ЧМ або ФМ.

Інтерфейс зв’язку з ПЕОМ – LPT (ЕРР 1,9) або USB 2.0 (в перспективі).

Напруга живлення – 12 В.

Споживаний від джерела живлення струм – 2,8 А. Габарити приймально-передавального блоку 280x210x95мм.

Маса приймально-передавального блоку – 3 кг.

III. Висновок

Описана цифрова приймально-передавальна станція ДКМВ діапазону розроблена для використання в складі біспектрального системи передачі інформації БСПІ-1/2/3. Область її застосування не обмежується даними окремим випадком і може бути досить широкою за рахунок гнучкої системи управління наявності трьох незалежних каналів і великої різноманітності варіантів модуляції переданого сигналу.

IV. Список літератури

[1] Бочков Г. Н., Горохів К. В. біспектрального організовані сигнали для паралельних систем передачі інформації з корекцією амплітудно-фазових спотворень. / / Изв. ВНЗ. Радіофізика, 1997. Т. 30. № 11.

С.1388.

THREE-CHANNEL DIGITAL TRANSCEIVER OF SHORT WAVES BAND

Andriyanov A. V., Pugin М. V.

NTP «Tenzor»

Rezvov A. V., Voitkevitch K. L.

NPP «Polyot»

P. O. Box 86, Nizhny Novgorod – 603609, Russia Phone: +7(8312) 423529, +7(8312) 665091 e-mail: polyot@atnn.ru, tenzor@rol.ru

Abstract – Structure, technical features and application of the 3-cannel digital transceiver SQ range, designed in Hi Tech Company «Tenzor»and NPP «Polyot» is considered.

I.  Introduction

One of the possible ways to increase reception capacity of the communication channel and noise proof factor is the use of modern digital element base, which allows to realize the direct syntheses and receiving radio signal.

II.  Main part

Digital receiving-transmitting station consists of software, installed on (PC), and receiving-transmitting block embodied in the manner of finished device (fig. 1).

Digital transceiver consists of pre-selector, low-noise amplifier, flash encoder, digital receiver, digital synthesizer, reference frequency generator and controller (fig. 2).

Data for modulation channel are formed in PC. The accepted signal in complex form enters in PC, and is demodulated by the software. Such task sharing between hardware and software parts of the transceiver allows to produce complex processing the signal and realize the different variants to modulations and coding to transmitted information.

Operation frequency bands of the receiving and transmitting tracts is 1,5 – 30 MHz. Operating mode – half-duplex with 1, 2 or 3-th carrying frequency. Sensitivity of the receiving tract in the frequency band 10 kHz at signal-to-noise merit 3 dB is not worse than 10 uV. The signal on receiver output introduces in complex form. The modulation of the transmitter channels – digital quadrature AM, PM or FM.

III.  Conclusion

Digital transceiver of the SQ range, described in the article, was used for operation in consisting of the bispectral system of the transmission of information BSPI-1/2/3. However possible fields of its application may be sufficiently wide, since it has a flexible control system, three independent channels and many variants of modulations of the transmitted signal.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології»