Современные радиомодемы передачи данных.краткий обзор.. Статья обновлена в 2023 году.

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

1. стандартные алгоритмы;
2. сквозное шифрование

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.