RU77740U1

RU77740U1 - DIGITAL CLOSED DIGITAL MOBILE RADIO SYSTEM, TV AND BROADCASTING BASED ON COFDM

Info

Publication number: RU77740U1
Application number: RU2008122272/22U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Федорович Кирюшин; Николай Степанович Козел; Владимир Александрович Елисеев; Александр Александрович Постников; Борис Николаевич Шечков
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Институт Компьютерных Систем"; Геннадий Федорович Кирюшин; Николай Степанович Козел; Владимир Александрович Елисеев; Александр Александрович Постников; Борис Николаевич Шечков
Priority date: 2008-06-03
Filing date: 2008-06-03
Publication date: 2008-10-27

Abstract

Настоящая полезная модель относится к системам связи, теле и радиовещания, в частности к системам связи, теле и радиовещания основанным на принципе COFDM. Технический результат заключается в снижении мультипликативных искажений, повышении устойчивости радиосвязи и пропускной способности канала передачи данных, а так же обеспечении стойкого, гарантированного закрытия аналоговой речевой информации при радиотелефонной связи при одновременном снижении затрат на разработку и производство демодуляторов радиоприемных устройств системы. Технический результат достигается с помощью системы связи, теле и радиовещания, в состав которой входит по меньшей мере один передатчик, дополнительно содержащий сумматор по mod 2 и блок шифратора, а так же по меньшей мере один приемник, дополнительно содержащий второй перемножитель, блок нелинейных и линейных априорных моделей корректирующих параметров узкополосных пилот-каналов, блок сумматора по mod 2 и шифратор, блок отслеживания и компенсации частотной расстройки. 3 н.п. ф-лы, 4 ил.This utility model relates to communication systems, television and broadcasting, in particular to communication systems, television and broadcasting based on the principle of COFDM. The technical result consists in reducing multiplicative distortions, increasing the stability of radio communications and the bandwidth of the data channel, as well as ensuring a stable, guaranteed closure of analog voice information during radiotelephone communications while reducing the cost of developing and manufacturing demodulators of radio receivers of the system. The technical result is achieved using a communication system, television and broadcasting, which includes at least one transmitter, further comprising an adder of mod 2 and an encoder unit, as well as at least one receiver, further comprising a second multiplier, a non-linear and linear block a priori models of the correcting parameters of narrow-band pilot channels, an adder unit in mod 2 and an encoder, a unit for tracking and compensating for frequency detuning. 3 n.p. f-ly, 4 ill.

Description

Область техники, к которой относится полезная модельThe technical field to which the utility model relates.

Настоящая полезная модель относится к системам связи, теле и радиовещания, в частности к системам связи, теле и радиовещания основанным на принципе COFDM (Кодирование, Ортогональное Частотное Разделение и Мультиплексирование (уплотнение)).This utility model relates to communication systems, television and broadcasting, in particular to communication systems, television and broadcasting based on the principle of COFDM (Coding, Orthogonal Frequency Separation and Multiplexing (multiplexing)).

Уровень техникиState of the art

Большой практический смысл для организации линий, сетей загоризонтной радиосвязи представляют открывающиеся возможности, связанные с внедрением принципа COFDM. Например, появляется возможность более эффективного использования ДВ и СВ диапазонов, т.к. радиосигналы этих диапазонов распространяются земной волной, которая, в отличие от УКВ сигналов (пределы прямой видимости) и KB сигналов (земная волна, затухающая за пределами 30÷40 км), огибает земную поверхность, распространяясь на сотни км. Известна также уникальная способность радиоволн диапазона частот 1,5÷30 МГц (KB диапазон) распространяться пространственными волнами на длинные (≫30÷40 км), практически неограниченные расстояния за счет многократных переотражений от верхних слоев ионосферы и земной поверхности. Именно KB диапазон представляет большой интерес для дальней радиосвязи, т.к. с применением метода COFDM он может оказаться единственным шансом для России организовывать линии или даже одночастотные сети радиосвязи на огромных территориях с относительно низкой плотностью населения, где непосредственный спутниковый прием невозможен или проблематичен.Great practical sense for the organization of lines, networks of horizontal radio communication is the opening opportunities associated with the implementation of the COFDM principle. For example, it becomes possible to more efficiently use the LW and CB bands, because Radio signals of these ranges are propagated by an earth wave, which, in contrast to VHF signals (line of sight) and KB signals (earth wave attenuating beyond 30 ÷ 40 km), envelops the earth's surface, spreading over hundreds of kilometers. The unique ability of radio waves in the frequency range 1.5–30 MHz (KB range) to propagate with spatial waves over long (≫30–40 km), practically unlimited distances due to multiple reflections from the upper layers of the ionosphere and the earth’s surface is also known. It is the KB range that is of great interest for long-distance radio communications, because using the COFDM method, it may be the only chance for Russia to establish lines or even single-frequency radio communication networks in vast territories with a relatively low population density, where direct satellite reception is impossible or problematic.

Недостатки, присущие KB радиосвязи, последние десятилетия (особенно с появлением спутниковых систем связи) значительно ослабили интерес к этому виду радиосвязи. Основные среди них следующие:The disadvantages inherent in KB radio communications over the past decades (especially with the advent of satellite communication systems) have significantly weakened interest in this type of radio communication. The main ones are as follows:

1. Сильные мультипликативные искажения из-за интерференции эхо-сигналов в удаленной точке приема или в случае мобильной радиосвязи при низких высотах подъема передающей и приемной антенн (+ эффект Доплера).1. Strong multiplicative distortions due to interference of echo signals at a remote receiving point or in the case of mobile radio communications at low elevations of the transmitting and receiving antennas (+ Doppler effect).

2. Неустойчивость KB радиосвязи из-за часто и резко меняющихся условий прохождения коротких волн, которые определяются состоянием ионосферы, зависят от времени суток, времени года, солнечной активности, 11-ти летнего периода времени и т.д..2. The instability of KB radio communication due to the often and dramatically changing conditions for the passage of short waves, which are determined by the state of the ionosphere, depend on the time of day, time of year, solar activity, 11-year period of time, etc.

3. Низкая пропускная способность (не более 300 бит/сек), которая определяется узкой полосой пропускания канала (до 3 kГц) опять же из-за своеобразного механизма распространения, вносящего мультипликативные искажения, которые разрушают комплексные спектральные составляющие сигнала на частотах превышающих 2.5÷3 kГц.3. Low bandwidth (not more than 300 bps), which is determined by a narrow channel bandwidth (up to 3 kHz), again due to a peculiar propagation mechanism introducing multiplicative distortions that destroy the complex spectral components of the signal at frequencies exceeding 2.5 ÷ 3 kHz

4. Теоретическая невозможность организации стойкого, гарантированного закрытия аналоговой речевой информации при радиотелефонной связи (Амплитудная Модуляция (AM) с Одной Боковой Полосой (ОБП)) из-за узкой и ограниченной полосы пропускания канала и сильных временных и спектральных корреляционных связей телефонного сигнала.4. The theoretical impossibility of organizing a stable, guaranteed closure of analog voice information during radiotelephone communication (Amplitude Modulation (AM) with One Side Band (OBP)) due to the narrow and limited channel bandwidth and strong temporal and spectral correlation of the telephone signal.

Современными средствами и методами эти недостатки успешно преодолеваются. В качестве примера можно привести KB радиостанцию RF-5800H-МР Американской компании Harris Corporation. Радиостанция работает в диапазоне частот 1,6÷60 МГц, захватывая нижний диапазон УКВ (Low Band VHF). Надежность радиосвязи обеспечивается алгоритмом военного стандарта США MIL-STD-188-141A, в основе которого заложен адаптивный выбор наилучшей рабочей частоты (ALE) при сканировании заранее запрограммированных рабочих частот и передаче тональных посылок для анализа интенсивности принимаемых сигналов и соотношения сигнал/шум. Корректная процедура адаптивного выбора наилучшей рабочей частоты обеспечивает круглосуточную радиосвязь между пунктами, удаленными друг от друга на расстояния в сотни и тысячи км. Этим алгоритмом преодолевается п.2 выше представленного перечня недостатков дальнего KB канала радиосвязи.By modern means and methods, these shortcomings are successfully overcome. An example is the KB radio station RF-5800H-MP of the American company Harris Corporation. The radio station operates in the frequency range 1.6 ÷ 60 MHz, capturing the lower VHF band (Low Band VHF). Reliability of radio communications is provided by the US military standard algorithm MIL-STD-188-141A, which is based on the adaptive selection of the best operating frequency (ALE) when scanning pre-programmed operating frequencies and transmitting tonal bursts to analyze the intensity of received signals and signal-to-noise ratio. The correct procedure for adaptive selection of the best operating frequency ensures round-the-clock radio communication between points that are hundreds and thousands of kilometers apart from each other. This algorithm overcomes paragraph 2 above the list of disadvantages of the distant KB radio channel.

Примером устранения недостатков по п.1, п.3 также может служить модем, разработанный в компании Harris. Этот модем обеспечивает передачу данных в канале шириной 3 кГц со скоростями до 9,6 кбит/сек. Такая высокая скорость передачи оцифрованных данных достигается родственным COFDM методом An example of the elimination of deficiencies according to claim 1, claim 3 can also serve as a modem developed by Harris. This modem provides data transfer in a channel with a width of 3 kHz with speeds up to 9.6 kbit / s. This high digitized data rate is achieved by the related COFDM method.

передачи последовательными тонами (Serial -Tone). Скорость потока данных оцифрованной речевой информации снижается с помощью вокодера (устранением избыточности) до 0,6 кбит/сек или до 2,4 кбит/сек. Т. о. речевая информация обретает возможность быть переданной по KB каналу дальней связи тем же методом (Serial - Tone). Этим вышеназванные пункты приведенного перечня недостатков KB канала дальней радиосвязи с помощью радиостанции RF-5800H-MP успешно преодолеваются. Стоимость одного приемопередающего терминала, комплектуемого на базе радиостанции RF-5800H-MP, колеблется в зависимости от комплектации от 20 до 50 тыс. долларов. Дорого, но это единовременные затраты и они могут оказаться более предпочтительными, чем регулярная плата за каналы спутниковой связи. Применение метода COFDM в модемах радиостанций, подобных RF-5800H-MP, вместо метода Serial - Tone позволит увеличить скорость передачи данных в 2÷3 раза. С применением метода COFDM и современной аппаратуры для дальней KB радиосвязи во многих случаях дальняя KB радиосвязь становится реальной альтернативой спутниковым сетям связи.transmission in sequential tones (Serial-Tone). The data rate of the digitized voice information is reduced by a vocoder (elimination of redundancy) to 0.6 kbit / s or to 2.4 kbit / s. T. about. Voice information becomes able to be transmitted via the KB long-distance communication channel using the same method (Serial - Tone). With this, the above items of the above list of shortcomings of the KB long-distance radio channel using the radio station RF-5800H-MP are successfully overcome. The cost of one transceiver terminal, equipped on the basis of the RF-5800H-MP radio station, varies depending on the configuration from 20 to 50 thousand dollars. It’s expensive, but it’s a one-time cost and they may be more preferable than regular charges for satellite channels. The use of the COFDM method in radio modems like RF-5800H-MP instead of the Serial - Tone method will increase the data transfer rate by 2–3 times. Using the COFDM method and modern equipment for long-distance KB radio communication, in many cases, long-distance KB radio communication is becoming a real alternative to satellite communication networks.

Недостатки п.4 научились преодолевать относительно давно. К настоящему времени разработано много аппаратов (скремблеров), осуществляющих с целью закрытия от несанкционированного прослушивания речевой информации в каналах радиотелефонной связи аналоговые преобразования телефонного сигнала. Например, частотные или/и временные перестановки, транспонирование, трансформация отдельных, аппаратно созданных, участков функции времени или/и спектра телефонного сигнала по времени или/и по частоте по случайному, известному только на передающем и приемном пунктах, закону. Некоторые, наиболее совершенные аппараты закрытия связи (ЗАС) данного типа обеспечивают практически гарантированную стойкость, хотя теоретически возможность вскрытия их существует и поэтому, они не применяются в высших звеньях управлений государства, силовых структур и т.д. Гарантированную стойкость могут обеспечить цифровые широкополосные и узкополосные аппараты (при наличии соответствующих шифраторов). Однако эти аппараты либо не совместимы с узкой полосой KB канала связи, либо очень дороги и не достаточно эффективны.The disadvantages of paragraph 4 have learned to overcome a relatively long time. To date, many devices (scramblers) have been developed that carry out analog conversions of a telephone signal in order to block from unauthorized listening to voice information in radiotelephone communication channels. For example, frequency and / or temporary permutations, transposition, transformation of individual, hardware-created, sections of the time function and / or spectrum of the telephone signal in time and / or frequency in accordance with a random law known only at the transmitting and receiving points. Some of the most advanced communication closure devices (ZAC) of this type provide practically guaranteed durability, although theoretically the possibility of opening them exists and therefore, they are not used at the highest echelons of state departments, law enforcement agencies, etc. Guaranteed durability can provide digital broadband and narrowband devices (if appropriate encoders). However, these devices are either not compatible with a narrow band of KB communication channels, or they are very expensive and not efficient enough.

На фиг.1 приведена обобщенная блок-схема тракта передачи традиционной системы радиосвязи, стандартов радиовещания DRM и телевещания DVB-T, DVB-H, использующих принцип COFDM, раскрытой в WO2008022244 (HARRIS Corp.), Figure 1 shows a generalized block diagram of a transmission path of a conventional radio communication system, DRM broadcasting standards and DVB-T, DVB-H broadcasting using the COFDM principle disclosed in WO2008022244 (HARRIS Corp.),

опубликованной 21.02 2008 и являющейся наиболее близким аналогом настоящей полезной модели.published on February 21, 2008 and being the closest analogue of this utility model.

Тракт передачи таких систем содержит блок 101 удаления избыточности, кодирования источников и мультиплексирования, содержащий по меньшей мере два входа дополнительной информации (Д.и.) и по меньшей мере два звуковых входа (Звук 1 и 2), при этом выход этого блока соединен с входом блока 102 рандомизации, выход которого соединен с входом блока 103 канальных кодеров и перемежителей, выход которого в свою очередь соединен с первым входом устройства 104 отображения, кодирования Грея и смесителя, второй вход которого соединен с выходом блока 110 эталонных сигналов и сигналов параметров передачи, при этом выход устройства 104 соединен с входом блока 105 обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ), выход которого соединен с входом блока 106 введения защитного интервала (ЗИ), выходы действительной (Re) и мнимой (Im) составляющих дискретизированного аналитического сигнала которого в свою очередь соединены с соответствующими входами блока 107 ЦАП, а выходы действительной (Re) и мнимой (Im) составляющих выходного непрерывного аналитического сигнала ЦАП соединены с соответствующими входами блока 108 преобразователя вверх по частоте и в действительную форму, выход которого соединен с входом блока 109 усилителя мощности, а выход усилителя мощности в свою очередь соединен с антенной А.The transmission path of such systems includes a block 101 for removing redundancy, source coding and multiplexing, containing at least two inputs of additional information (DI) and at least two audio inputs (Sound 1 and 2), while the output of this block is connected to the input of the randomization block 102, the output of which is connected to the input of the channel encoder and interleaver block 103, the output of which is in turn connected to the first input of the Gray display and coding device and mixer, the second input of which is connected to the output of the reference unit 110 signals and signals of the transmission parameters, while the output of the device 104 is connected to the input of the inverse fast Fourier transform (OBF) block 105, the output of which is connected to the input of the guard interval (ZI) input block 106, the outputs of the real (Re) and imaginary (Im) components of the sampled the analytical signal of which in turn is connected to the corresponding inputs of the DAC unit 107, and the outputs of the real (Re) and imaginary (Im) components of the output continuous analytical DAC are connected to the corresponding inputs of the block 108 pre of the educator up in frequency and in real form, the output of which is connected to the input of the power amplifier unit 109, and the output of the power amplifier is in turn connected to the antenna A.

На фиг.2 приведена обобщенная блок-схема тракта приема традиционной системы радиосвязи, стандартов радиовещания DRM и телевещания DVB-T, DVB-H, использующих принцип COFDM. Тракт приема содержит радиоприемное устройство 204 первый вход которого соединен с антенной А, а выход соединен с блоком 205 преобразования вниз по частоте и АЦП, выход которого соединен с входом блока 206 преобразователя в комплекс и входом блока 201 АРУ, выход которого в свою очередь соединен с вторым входом радиоприемного устройства 2046, а выход блока 206 преобразователя в комплекс соединен с первым входом блока 207 перемножителя и входом блока 202 непрерывного слежения за отклонением частоты, выход которого соединен с вторым входом блока 207 перемножителя, выход которого в свою очередь соединен с первым входом блока 208 удаления защитного интервала, при этом второй вход блока 208 удаления защитного интервала соединен с вторым выходом блока 203 регенерирования символьных синхроимпульсов, а его выход соединен с первым входом блока 209 Figure 2 shows a generalized block diagram of the reception path of a traditional radio communication system, broadcasting standards DRM and broadcasting DVB-T, DVB-H, using the principle of COFDM. The reception path includes a radio receiver 204 whose first input is connected to antenna A, and the output is connected to downstream frequency converter and ADC block 205, the output of which is connected to the input of converter unit 206 to the complex and the input of AGC block 201, the output of which is in turn connected to the second input of the radio receiving device 2046, and the output of the converter unit 206 into the complex is connected to the first input of the multiplier unit 207 and the input of the continuous deviation tracking unit 202, the output of which is connected to the second input of the ac unit 207 a knife, the output of which is in turn connected to the first input of the guard interval removal unit 208, while the second input of the guard interval removal unit 208 is connected to the second output of the symbol clock regeneration unit 203, and its output is connected to the first input of the block 209

демодулятора на основе БПФ, второй вход которого соединен с первым выходом блока 203 регенерирования символьных синхроимпульсов, а выход непрерывных пилотов блока 209 соединен с соответствующим входом блока 210 слежения за кратными целому изменениями частоты, выход которого в свою очередь соединен с третьим входом блока 207 перемножителя, выход потока данных блока 209 демодулятора на основе БПФ соединен с соответствующим входом блока 211 коррекции канальных искажений и коррекции остаточных фазовых ошибок, вход коэффициентов которого соединен с соответствующим выходом блока 213 оценки и фильтрации коэффициентов корректирующего фильтра Винера, входы для дискретных и непрерывных пилотов которого соединены с соответствующими выходами блока 209 демодулятора на основе БПФ, выход блока 211 коррекции канальных искажений и коррекции остаточных фазовых ошибок соединен с входом блока 212 деотображателя и декодера Грэя, выход которого соединен с входом блока 214 деперемежителя и канального декодера, выход которого соединен с входом блока 216 дерандомизатора, выход которого, в свою очередь, соединен с входом блока 215 демультепликсирования, декодирования и восстановления, содержащий, по меньшей мере, два выхода дополнительной информации и по меньшей мере два звуковых выхода.a FFT-based demodulator, the second input of which is connected to the first output of the symbol clock regeneration unit 203, and the continuous pilots output of the block 209 is connected to the corresponding input of the integer multiple tracking unit 210, the output of which is in turn connected to the third input of the multiplier unit 207, the output of the data stream of the FFT-based demodulator block 209 is connected to the corresponding input of the channel distortion correction block 211 and the correction of residual phase errors, the coefficient input of which is connected with the corresponding output of the Wiener correction filter coefficient estimation and filtering unit 213, the inputs for discrete and continuous pilots of which are connected to the corresponding outputs of the FFT-based demodulator block 209, the output of the channel distortion correction and residual phase error correction block 211 is connected to the input of the de-imaging and decoder block 212 Gray, the output of which is connected to the input of the deinterleaver unit 214 and the channel decoder, the output of which is connected to the input of the derandomizer unit 216, the output of which, in turn, is is single with the input of demultiplexing, decoding and recovery unit 215, containing at least two additional information outputs and at least two audio outputs.

Настоящая полезная модель направлена на решение указанных выше недостатков, что достигается благодаря применению других более простых, но не менее эффективных узлов и решений при создании конкретной приемопередающей аппаратуры и позволит использовать менее производительные, менее ресурсоемкие и, соответственно, более дешевые микропроцессоры или/и программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС) по сравнению с прототипом. Кроме того, в отличие от прототипа в предлагаемой системе решена задача как гарантированного криптографического, так и менее стойкого технического закрытия передаваемой информации.This utility model is aimed at solving the above drawbacks, which is achieved through the use of other simpler, but no less efficient nodes and solutions for creating specific transceiver equipment and will allow the use of less efficient, less resource-intensive and, accordingly, cheaper microprocessors and / or programmable logic integrated circuits (FPGAs) compared to the prototype. In addition, unlike the prototype, the proposed system solved the problem of both guaranteed cryptographic and less stable technical closure of the transmitted information.

Сущность полезной моделиUtility Model Essence

Полезная модель системы реализуется в виде радиопередающего и радиоприемного трактов, соединенных линией радиосвязи. При этом поставленные цели и задачи решаются с помощью:A utility model of the system is implemented in the form of radio transmitting and receiving channels connected by a radio link. In this case, the goals and objectives are solved using:

1. Передатчика, содержащего блок удаления избыточности, кодирования источников и мультиплексирования, содержащего, по меньшей мере два входа 1. A transmitter containing a block for removing redundancy, source coding and multiplexing, containing at least two inputs

дополнительной информации и по меньшей мере два звуковых входа, являющихся входами передатчика, блок канальных кодеров и перемежителей, выход которого соединен с первым входом устройства отображения, кодирования Грея и смесителя, второй вход которого соединен с выходом блока эталонных сигналов и сигналов параметров передачи, при этом выход устройства отображения, кодирования Грея и смесителя, соединен с входом блока обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ), выход которого соединен с входом блока введения защитного интервала, выходы действительной и мнимой составляющей входного дискретизированного аналитического сигнала которого в свою очередь соединены с соответствующими входами блока цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), выходы действительной и мнимой составляющих непрерывного аналитического сигнала которого, соединены с соответствующими входами блока преобразователя вверх по частоте и в действительную (Re) форму, а выход его соединен с входом блока усилителя мощности, выход которого в свою очередь соединен с передающей антенной, и дополнительно содержащего сумматор по mod 2, первый вход которого соединен с выходом блока удаления избыточности, кодирования источников и мультиплексирования, а выход соединен с входом блока канальных кодеров и перемежителей, и блок шифратора выход которого соединен со вторым входом сумматора по mod 2.additional information and at least two audio inputs, which are the inputs of the transmitter, a channel encoder and interleaver block, the output of which is connected to the first input of the display, gray encoding device and mixer, the second input of which is connected to the output of the block of reference signals and transmission parameter signals, while the output of the display device, Gray coding and the mixer is connected to the input of the inverse fast Fourier transform unit (OBPF), the output of which is connected to the input of the guard interval input unit, output the real and imaginary component of the input sampled analytical signal, which in turn is connected to the corresponding inputs of the digital-to-analog converter unit (DAC), the outputs of the real and imaginary components of the continuous analytical signal, which are connected to the corresponding inputs of the converter unit up in frequency and into the real (Re ) form, and its output is connected to the input of the power amplifier unit, the output of which, in turn, is connected to the transmitting antenna, and additionally contains present mod 2 adder, a first input coupled to the output of removing redundancy, coding and multiplexing of sources and an output connected to the input of channel encoders and interleavers, and the block encoder whose output is connected to a second input of the adder mod 2.

2. Приемника, содержащего радиоприемное устройство первый вход которого соединен с приемной антенной, а выход соединен с блоком преобразования вниз по частоте и АЦП, выход которого соединен с входом блока преобразователя в комплекс и входом блока АРУ, выход которого в свою очередь соединен с вторым входом радиоприемного устройства, первый выход блока преобразователя в комплекс соединен с первым входом блока первого перемножителя, выход которого в свою очередь соединен с первым входом блока удаления защитного интервала, а выход блока ЗИ в свою очередь соединен с первым входом блока демодулятора на основе быстрого преобразования Фурье (БПФ), выход непрерывных пилотов которого соединен с соответствующим входом блока слежения за частотной расстройкой, выход которого соединен с вторым входом блока первого перемножителя, блок деотображателя, выход которого соединен с входом блока деперемежителя и канального декодера, и блок демультепликсирования, декодирования и восстановления, содержащий, по меньшей мере, два выхода дополнительной информации и по меньшей мере два звуковых выхода, 2. A receiver containing a radio receiving device, the first input of which is connected to the receiving antenna, and the output is connected to the downstream frequency conversion unit and the ADC, the output of which is connected to the input of the converter unit into the complex and the input of the AGC unit, the output of which in turn is connected to the second input radio receiver, the first output of the converter unit into the complex is connected to the first input of the first multiplier unit, the output of which in turn is connected to the first input of the protective interval removal unit, and the output of the ZI unit in turn, it is connected to the first input of the demodulator block based on the fast Fourier transform (FFT), the output of the continuous pilots of which is connected to the corresponding input of the frequency detuning tracking unit, the output of which is connected to the second input of the first multiplier block, the de-imager block, the output of which is connected to the input of the block a de-interleaver and a channel decoder, and a demultiplexing, decoding and recovery unit containing at least two additional information outputs and at least two audio exit

являющимися выходами приемника, и дополнительно содержащего второй перемножитель вход потока данных которого, соединен с соответствующими выходами блока демодулятора на основе БПФ, а выход соединен с входом блока деотображателя; блок нелинейных и линейных априорных моделей корректирующих параметров узкополосных пилот-каналов выходной поток корректирующих функций которого, соединен с соответствующим входом блока второго перемножителя, а входной поток дискретных и непрерывных пилотов снимается с соответствующих выходов блока демодулятора на основе БПФ; блок сумматора по mod 2, первый вход которого соединен с выходом блока деперемежителя и канального декодера, а выход, в свою очередь, соединен с входом блока демультепликсирования, декодирования и восстановления; шифратор, выход которого соединен со вторым входом блока сумматора по mod 2, и блок регенерирования символьных синхроимпульсов вход которого соединен со вторым выходом блока преобразования в комплекс, первый выход соединен со вторым входом блока удаления защитного интервала, а второй выход в свою очередь соединен со вторым входом блока демодулятора на основе БПФ.which are the outputs of the receiver, and further comprising a second multiplier, the input of the data stream of which is connected to the corresponding outputs of the demodulator block based on the FFT, and the output is connected to the input of the de-image block; a block of non-linear and linear a priori models of the correcting parameters of narrow-band pilot channels whose output stream of correcting functions is connected to the corresponding input of the second multiplier block, and the input stream of discrete and continuous pilots is removed from the corresponding outputs of the demodulator block based on the FFT; adder block according to mod 2, the first input of which is connected to the output of the deinterleaver block and the channel decoder, and the output, in turn, is connected to the input of the demultiplexing, decoding, and restoration block; an encoder, the output of which is connected to the second input of the adder block in mod 2, and the symbol clock regeneration unit, whose input is connected to the second output of the complex conversion unit, the first output is connected to the second input of the guard interval removal unit, and the second output, in turn, is connected to the second FFT based demodulator block input.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг.1. Функциональная блок-схема передающего тракта известного из уровня техники.Figure 1. Functional block diagram of a transmission path known in the art.

Фиг.2. Функциональная блок-схема приемного тракта известного из уровня техники.Figure 2. Functional block diagram of the receiving path known from the prior art.

Фиг.3. Функциональная блок-схема передающего тракта, согласно настоящей полезной модели.Figure 3. Functional block diagram of the transmission path according to the present utility model.

Фиг.4. Функциональная блок-схема приемного тракта, согласно настоящей полезной модели.Figure 4. Functional block diagram of the receiving path, according to the present utility model.

Подробное описание полезной моделиDetailed description of utility model

В настоящей полезной модели используются два варианта закрытия техническое и криптографическое. Суть технического закрытия: статичная перестановка бит (байт) в кадрах двоичной последовательности по псевдослучайной перестановке, генерируемой в зависимости от ключа. При смене ключа будет изменяться применяемая перестановка. Статичность преобразования означает This utility model uses two technical and cryptographic closure options. The essence of technical closure: a static permutation of bits (bytes) in frames of a binary sequence by a pseudo-random permutation generated depending on the key. When changing the key, the applied permutation will change. Static conversion means

неизменность перестановки от кадра к кадру, что обеспечивает возможность работы без начальной (стартовой) синхронизации.the immutability of the permutation from frame to frame, which provides the ability to work without initial (start) synchronization.

Криптографическое закрытие предполагает наличие шифратора, вырабатывающего шифрующую гамму, и побитный сумматор по mod 2 с двоичной информационной последовательностью. В качестве алгоритма работы шифратора используется алгоритм RC4.Cryptographic closure implies the presence of an encoder that generates an encryption gamut, and a bit adder mod 2 with a binary information sequence. The algorithm of the encoder uses the RC4 algorithm.

Как уже упоминалось, наиболее устойчивая передача цифровых данных по каналам радиосвязи в таких условиях осуществляется методом COFDM (мультиплексирование на основе ортогонального разделения частот). Название метода отражает порядок преобразования передаваемого цифрового потока данных в дискретизированный комплексный радиосигнал. То есть: Кодирование, Ортогональное Частотное Разделение (разбиение и распределение по частотам кодированного входного потока данных) и Уплотнение (мультиплексирование). Кроме того, этот метод предполагает обязательное наличие корректора параметров канала связи и введение защитного интервала. Последнее становится очень эффективным средством в борьбе с межсимвольными искажениями (МСИ) благодаря операции разделения, т.к. скорость передачи данных в выделенных параллельных подпотоках данных уменьшается на несколько порядков и, следовательно, длительность одиночного импульса данных подпотока становится значительно больше максимальной задержки эхо-сигналов за счет разности хода. Это позволяет удалить на приеме пораженные МСИ начальные участки импульсов, которые должны быть не более длительности защитного интервала, превышающей максимальную задержку эхо - сигналов в точке приема. Важнейшим элементом модема COFDM является канальный фильтр (корректор, эквалайзер), необходимый для динамической коррекции характеристик канала радиосвязи. Классическим цифровым корректирующим канальным фильтром, применяемым в модемах COFDM, является фильтр Винера, который строится согласно уравнению Винера-Хопфа с использованием принципов линейной адаптивной фильтрации. Но традиционный подход к решению задачи по фильтрации параметров (характеристик) канала радиосвязи для компенсации мультипликативных искажений не совсем отвечает условиям, при которых решается такая задача, и поэтому имеет потенциальные возможности для совершенствования. Например, при традиционном подходе необходимо использовать большие объемы вычислений и значительную оперативную память, что заставляет применять высокопроизводительные, As already mentioned, the most stable digital data transmission over radio channels in such conditions is carried out by the COFDM method (multiplexing based on orthogonal frequency division). The name of the method reflects the procedure for converting the transmitted digital data stream into a discretized complex radio signal. That is: Coding, Orthogonal Frequency Separation (partitioning and frequency distribution of the encoded input data stream) and Sealing (multiplexing). In addition, this method requires the presence of a corrector for the parameters of the communication channel and the introduction of a protective interval. The latter becomes a very effective tool in the fight against intersymbol distortion (ISI) due to the separation operation, because the data transfer rate in the selected parallel data substreams decreases by several orders of magnitude and, therefore, the duration of a single pulse of the substream data becomes significantly greater than the maximum echo delay due to the path difference. This allows you to remove the initial sections of pulses affected by the ISI, which should be no more than the duration of the guard interval, exceeding the maximum delay of the echo signals at the receiving point. The most important element of the COFDM modem is a channel filter (corrector, equalizer), which is necessary for the dynamic correction of the characteristics of the radio channel. The classic digital channel correction filter used in COFDM modems is the Wiener filter, which is constructed according to the Wiener-Hopf equation using the principles of linear adaptive filtering. But the traditional approach to solving the problem of filtering the parameters (characteristics) of the radio channel to compensate for multiplicative distortions does not quite meet the conditions under which such a problem is solved, and therefore has potential for improvement. For example, in the traditional approach, it is necessary to use large amounts of computation and significant RAM, which forces the use of high-performance,

ресурсоемкие и, соответственно, более дорогие сигнальные микропроцессоры. Кроме того, указанный фильтр обеспечивает оптимальную фильтрацию канальных параметров в смысле минимума среднеквадратической ошибки лишь при соблюдении довольно жестких ограничений, часто неприемлемых и невыполнимых на практике. Главными из них являются: априорная линейность развития во времени фильтруемого параметра и линейность зависимости сигнальной смеси (смесь радиосигнала и помех на входе приемника) от этого параметра, стационарность передаваемого и принимаемого процессов и, в идеале, хранение всей предыстории обрабатываемой корректирующим канальным фильтром реализации радиосигнала. В настоящей полезной модели используется более эффективное в экономическом и технологическом плане решение задачи коррекции параметров канала радиосвязи на основе теории нелинейной стохастической фильтрации.resource-intensive and, accordingly, more expensive signal microprocessors. In addition, this filter provides optimal filtering of channel parameters in the sense of a minimum standard error only if rather stringent constraints are observed, often unacceptable and impossible in practice. The main ones are: a priori linear development in time of the filtered parameter and the linear dependence of the signal mixture (a mixture of radio signal and interference at the input of the receiver) on this parameter, the stationary nature of the transmitted and received processes, and, ideally, the storage of the entire history processed by the correcting channel filter for the implementation of the radio signal. This utility model uses a more economically and technologically more efficient solution to the problem of correcting the parameters of a radio communication channel based on the theory of nonlinear stochastic filtering.

Однако решение задачи динамической оценки параметров канала и их динамической коррекции с помощью теории нелинейной фильтрации в общем виде отличается чрезмерной сложностью как теоретической, так и практической. Поэтому данная задача согласно настоящей полезной модели решается в линейном приближении (финальная апостериорная плотность вероятности аппроксимируется гауссовским законом распределения).However, the solution of the problem of dynamic estimation of channel parameters and their dynamic correction using the theory of nonlinear filtering in a general form is characterized by excessive complexity, both theoretical and practical. Therefore, this problem according to the present utility model is solved in the linear approximation (the final posterior probability density is approximated by the Gaussian distribution law).

Однако если в результате интерференции в каком-то одном или нескольких подканалах системы COFDM сигнал на короткое время пропадает вообще, то никакая коррекция не восстановит его. Восстановить потерянные элементы информации можно только с применением хорошо разработанных на сегодняшний день методов кодирования. Наличие в трактах передачи и приема линии радиосвязи с применением COFDM двоичных цифровых потоков дает возможность применить эти методы с целью обнаружения и исправления ошибок в канале передачи данных. В системе согласно настоящей полезной модели, традиционно для надежных линий радиосвязи, применяются две системы кодирования - внутренняя и внешняя. Благодаря работе системы внутреннего кодирования, относительная битовая ошибка (отношение числа ошибочно принятых бит к общему числу переданных) на выходе внутреннего декодера не более 2•10^-4. С помощью внешнего кодирования относительная битовая ошибка доводится до 10^-11. Это практически безошибочный прием (~ один ошибочный бит в час) и поэтому канальный кодер технического комплекса не подвергается никакой рационализации и остается традиционным. В систему кодирования входят блоки перемежения, которые увеличивают However, if as a result of interference in any one or several subchannels of the COFDM system, the signal disappears for a short time at all, then no correction will restore it. Recovering lost information elements is possible only with the use of coding methods well developed to date. The presence of binary digital streams in the transmission and reception paths of a radio communication line using COFDM makes it possible to apply these methods in order to detect and correct errors in the data transmission channel. In the system according to this utility model, traditionally for reliable radio communication lines, two coding systems are used - internal and external. Due to the operation of the internal coding system, the relative bit error (the ratio of the number of erroneously received bits to the total number of transmitted) at the output of the internal decoder is not more than 2 • 10 ^-4 . Using external coding, the relative bit error is brought to 10 ^-11 . This is a practically error-free technique (~ one erroneous bit per hour) and therefore the channel encoder of the technical complex does not undergo any rationalization and remains traditional. The coding system includes interleaving blocks that increase

эффективность кодирования, декоррелируя мешающие сигналы и, дробя пакеты ошибок на мелкие части, с которыми успешно справляется связка соответствующих блоков кодер - декодер.coding efficiency, decorrelating interfering signals and breaking up error packets into small parts, with which a bunch of corresponding encoder - decoder blocks successfully cope.

С целью упрощения и, следовательно, повышения эффективности экономической и технологической в системе, согласно настоящей полезной модели, заменен классический для демодулятора COFDM блок преобразования принятого и оцифрованного действительного сигнала в цифровой комплексный (аналитический) сигнал.In order to simplify and, consequently, increase the economic and technological efficiency in the system, according to this utility model, the classic block for converting a received and digitized real signal into a complex digital (analytical) signal for the COFDM demodulator has been replaced.

Традиционно (и не только для сигнала COFDM) это преобразователь Гильберта на основе цифрового фильтра. Такой преобразователь работает с входными сигналами, интервал дискретизации которых в два раза меньше, чем интервал дискретизации комплексного COFDM сигнала, что требует понижения частоты дискретизации после преобразования в 2 раза. В системе, согласно настоящей полезной модели, преобразователь работает без фильтра и без передискретизации.Traditionally (and not only for COFDM signal) this is a Hilbert converter based on a digital filter. Such a converter works with input signals, the sampling interval of which is half that of the sampling interval of a complex COFDM signal, which requires a 2-fold reduction in the sampling frequency after conversion. In the system, according to the present utility model, the converter operates without a filter and without oversampling.

Системы радиосвязи, также как и системы радио, телевещания, использующие COFDM, очень чувствительны к частотному рассогласованию (частотному отклонению) между задающими генераторами передатчика и приемника из-за их не идеальной стабильности, а также из-за Доплеровского или любого другого изменяющего исходную частоту генераторов эффекта, т.к. это приводит к нарушению основополагающего для COFDM свойства ортогональности и, следовательно, к неправильной демодуляции передаваемого полезного потока данных. Устоявшейся практикой коррекции паразитных приращений частоты в этих системах является измерение их с помощью корреляционной метрики и вычитание соответствующей им фазы из полной фазы принятого сигнала. Корреляционную метрику получают, используя свойство квазипериодичности COFDM сигнала, благодаря наличию в начале каждого символа циклического расширения (защитный интервал). В демодуляторе системы, согласно настоящей полезной модели, частотное отклонение оценивается и фильтруется с применением теории нелинейной фильтрации и системы непрерывных пилотов, присутствующих в спектре сигнала COFDM, по максимуму развивающейся во времени апостериорной плотности вероятности. Это обеспечивает большую помехоустойчивость фильтрации частотного отклонения, а, следовательно, и более надежную ортогональность подканалов. Конструктивно узел, отслеживающий частотные отклонения в пределах Radio communication systems, as well as radio and television broadcasting systems using COFDM, are very sensitive to frequency mismatch (frequency deviation) between the transmitter and receiver master oscillators due to their not ideal stability, as well as due to Doppler or any other oscillators that change the initial frequency effect because this leads to a violation of the fundamental property of orthogonality for COFDM and, consequently, to incorrect demodulation of the transmitted useful data stream. The established practice of correcting spurious frequency increments in these systems is to measure them using the correlation metric and subtract the corresponding phase from the full phase of the received signal. The correlation metric is obtained using the quasiperiodicity property of the COFDM signal, due to the presence of cyclic extension at the beginning of each symbol (guard interval). In the demodulator of the system, according to the present utility model, the frequency deviation is estimated and filtered using the theory of nonlinear filtering and a system of continuous pilots present in the spectrum of the COFDM signal, which develops over time with the maximum posterior probability density. This provides greater noise immunity of the filtering of the frequency deviation, and, consequently, a more reliable orthogonality of the subchannels. Structurally, a node that tracks frequency deviations within

полосы подканала, представляет собой систему фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). Особенности, существенно отличающие разработанную ФАПЧ от известных и применяемых в демодуляторах COFDM следующие:sub-channel band, is a phase locked loop (PLL). Features that significantly distinguish the developed PLL from the well-known and used in COFDM demodulators are as follows:

1. Наличие в кольце ФАПЧ БПФ как демодулятора COFDM сигнала и одновременно как суммы перемножителей в кольце ФАПЧ.1. The presence in the PLL ring of the FFT as a demodulator of the COFDM signal and at the same time as the sum of the multipliers in the PLL ring.

2. Введение в петлю обратной связи ФАПЧ априорных стохастических моделей фильтруемых процессов (постоянная составляющая частотного отклонения, медленные изменения частоты (одномерный Марковский процесс), Доплеровское изменение частоты (одномерный Марковский процесс), блуждание начальной фазы (Винеровский процесс)).2. Introduction to the PLL feedback loop of a priori stochastic models of filtered processes (constant component of the frequency deviation, slow frequency changes (one-dimensional Markov process), Doppler frequency change (one-dimensional Markov process), wandering of the initial phase (Wiener process)).

3. Наличие в кольце ФАПЧ автоматической регулировки усиления (АРУ) на основе одномерного цифрового нелинейного фильтра.3. The presence in the PLL ring of automatic gain control (AGC) based on a one-dimensional digital nonlinear filter.

В результате такого построения системы отслеживания частотного отклонения значительно повышается помехоустойчивость операции. Если сравнить алгоритм отслеживания, основанный на корреляционной метрике и алгоритм на основе ФАПЧ, то, в отличие от первого, в цепи фильтрации фазовой ошибки за счет частотного отклонения во втором случае присутствуют еще один интегратор, что значительно снижает уровень шумов в цепи, обеспечивающей ортогональность демодуляции сигнала COFDM.As a result of such construction of a frequency deviation tracking system, the noise immunity of the operation is significantly increased. If we compare the tracking algorithm based on the correlation metric and the PLL-based algorithm, then, in contrast to the first, the phase error filtering circuit due to the frequency deviation contains another integrator in the second case, which significantly reduces the noise level in the circuit, which ensures demodulation orthogonality COFDM signal.

Функциональные блок-схемы системы для дальней закрытой мобильной радиосвязи теле и радиовещания на основе COFDM приведены на фиг.3 и 4.Functional block diagrams of a system for long-range closed mobile radio communications of television and radio broadcasting based on COFDM are shown in FIGS. 3 and 4.

Система, согласно настоящей полезной модели, состоит из передатчика и по меньшей мере одного приемника.The system, according to the present utility model, consists of a transmitter and at least one receiver.

На фиг.3 представлен передающий тракт системы, согласно настоящей полезной модели, который содержит блок 301 удаления избыточности, кодирования источников и мультиплексирования, содержащий, по меньшей мере два входа дополнительной информации и по меньшей мере два звуковых входа, при этом выход этого блока соединен с первым входом блока 302 сумматора по mod 2, второй вход которого соединен с выходом блока 304 шифратора, а выход соединен с входом блока 303 канальных кодеров и перемежителей, выход которого в свою очередь соединен с первым входом блока 305 отображения, кодирования Грея и смесителя, второй вход которого соединен с выходом блока 311 эталонных сигналов и сигналов параметров передачи, при этом выход устройства 305 соединен с входом блока 306 Figure 3 presents the transmission path of the system, according to the present utility model, which comprises a redundancy removal, source coding and multiplexing unit 301 comprising at least two additional information inputs and at least two audio inputs, the output of this block being connected to the first input of the adder block 302 according to mod 2, the second input of which is connected to the output of the encoder block 304, and the output is connected to the input of the channel encoder and interleaver block 303, the output of which is in turn connected to the first input of the block and 305 display, Gray coding and mixer, the second input of which is connected to the output of the block 311 reference signals and signals of the transmission parameters, while the output of the device 305 is connected to the input of the block 306

обратного дискретного преобразования Фурье (ОБПФ), выход которого соединен с входом блока 307 введения защитного интервала, выходы действительной и мнимой составляющей аналитического дискретизированного сигнала которого в свою очередь соединены с соответствующими входами блока 308 ЦАП, а выходы действительной и мнимой составляющих выходного непрерывного аналитического сигнала ЦАП соединены с соответствующими входами блока 309 преобразователя вверх по частоте и в действительную форму, выход которого соединен с входом блока 310 усилителя мощности, а выход усилителя мощности в свою очередь соединен с передающей антенной А.discrete inverse Fourier transform (IFFT), the output of which is connected to the input of the guard interval input unit 307, the outputs of the real and imaginary component of the sampled analytical signal are in turn connected to the corresponding inputs of the DAC unit 308, and the outputs of the real and imaginary components of the output continuous analytical signal of the DAC connected to the corresponding inputs of the Converter unit 309 up in frequency and in real form, the output of which is connected to the input of the amplifier unit 310 oschnosti and the power amplifier output is in turn coupled to transmit antenna A.

Блок 305 отображения, кодирования Грея и смесителя состоит из двух подблоков отображателя и смесителя (на схеме не показаны). Соответственно первый отображает выделенные из действительного высокоскоростного кодированного цифрового потока полезной информации действительные низкоскоростные подпотоки на комплексную плоскость согласно выбранному способу квадратурной амплитудной модуляции (КАМ) в подканалах (КАМ-4 (QPSK), КАМ-16, КАМ-64 и т.д.). Одновременно с отображением вводится код Грэя, позволяющий максимально разнести соседние комплексные числа на комплексной плоскости как по горизонтали, так и по вертикали. Второй - ортогонально и аддитивно смешивает сформированные перекрывающиеся спектры кодированной полезной информации и некодированной эталонной + служебной информации.Block 305 display, gray coding and mixer consists of two subunits of the display and mixer (not shown in the diagram). Accordingly, the first one displays the actual low-speed substreams onto the complex plane extracted from the actual high-speed encoded digital stream of useful information according to the selected method of quadrature amplitude modulation (KAM) in subchannels (KAM-4 (QPSK), KAM-16, KAM-64, etc.) . Simultaneously with the display, a Gray code is introduced, which allows the maximum distribution of neighboring complex numbers on the complex plane both horizontally and vertically. The second - orthogonally and additively mixes the formed overlapping spectra of coded useful information and non-encoded reference + service information.

Блок 306 ОБПФ есть быстрая реализация обратного дискретного преобразования Фурье (ОДПФ), которое можно интерпретировать как большую сумму квадратурных балансных амплитудных модуляторов (например для наземного цифрового телевещания DVB-T в режиме 8К (К=1024) таких модуляторов 8192), узкополосные спектры синфазной и ортогональной составляющих сигналов на выходах которых, в свою очередь ортогонально перекрываясь, образуют в сумме комплексный спектр сигнала OFDM.OBPF block 306 is a fast implementation of the inverse discrete Fourier transform (ODPF), which can be interpreted as a large sum of quadrature balanced amplitude modulators (for example, for terrestrial digital broadcasting DVB-T in 8K mode (K = 1024) of such modulators 8192), narrow-band common-mode and orthogonal components of the signals at the outputs of which, in turn, orthogonally overlapping, form the total complex spectrum of the OFDM signal.

Блок 308 защитного интервала является двухканальным цифроаналоговым преобразователем (ЦАП), осуществляющим преобразование двух дискретных действительных составляющих комплексного дискретного сигнала OFDM, спектры которых сдвинуты по фазе на π/2, в непрерывную (аналоговую) форму.The guard interval unit 308 is a two-channel digital-to-analog converter (DAC) converting two discrete real components of a complex discrete OFDM signal, the spectra of which are phase shifted by π / 2, into a continuous (analog) form.

Блок 309 преобразователя вверх по частоте и в действительную форму (Re), осуществляет перенос спектра сигнала COFDM на заданную радиочастоту и Block 309 Converter up frequency and in real form (Re), carries out the transfer of the spectrum of the COFDM signal to a given radio frequency and

одновременно производит окончательное формирование действительного спектра сигнала COFDM, адаптированного к предоставляемой реальной (не комплексной) аналоговой линии радиосвязи.simultaneously produces the final formation of the actual spectrum of the COFDM signal adapted to the provided real (not complex) analog radio link.

На фиг.4 приведена блок-схема тракта приема системы, согласно настоящей полезной модели, который, содержит радиоприемное устройство 403 первый вход которого соединен с приемной антенной А, а выход соединен с блоком 404 преобразования вниз по частоте и АЦП, выход которого соединен с входом блока 405 преобразователя в комплекс и входом блока 401 АРУ, выход которого в свою очередь соединен с вторым входом радиоприемного устройства 403, первый и второй выходы блока 405 преобразователя в комплекс соединены соответственно с первым входом блока 406 первого перемножителя, выход которого соединен с первым входом блока 407 удаления защитного интервала, и входом блока 402 регенерирования символьных синхроимпульсов, первый выход которого соединен со вторым входом блока 407 удаления защитного интервала, выход которого в свою очередь соединен с первым входом блока 408 демодулятора на основе БПФ, второй вход которого соединен с вторым выходом блока 402 регенерирования символьных синхроимпульсов, а выход непрерывных пилотов соединен с соответствующим входом блока 409 слежения за изменениями частоты, выход которого в свою очередь соединен с вторым входом блока 406 первого перемножителя, выход потока данных блока 408 демодулятора на основе БПФ соединен с соответствующим входом блока 410 второго перемножителя, второй вход которого соединен с выходом блока 412 нелинейных и линейных априорных моделей корректирующих параметров узкополосных пилот-каналов, вход которого соединен с выходом дискретных и непрерывных пилот-сигналов блока 408 демодулятора на основе БПФ, а выход блока 410 второго перемножителя соединен с входом блока 411 деотображателя, выход которого соединен с входом блока 413 деперемежителя и канального декодера, выход которого соединен с первым входом блока 415 сумматора по mod 2, выход которого, в свою очередь, соединен с входом блока 414 демультепликсирования, декодирования и восстановления, содержащий, по меньшей мере, два выхода дополнительной информации и по меньшей мере два звуковых выхода, являющимися выходами тракта, при этом второй вход сумматора по mod 2 соединен с выходом блока 416 шифратора.Figure 4 shows a block diagram of a system receiving path, according to the present utility model, which comprises a radio receiving device 403 whose first input is connected to a receiving antenna A and the output is connected to a down-frequency conversion unit 404 and an ADC whose output is connected to an input block 405 of the converter into the complex and the input of the AGC block 401, the output of which is in turn connected to the second input of the radio receiver 403, the first and second outputs of the block 405 of the converter into the complex are connected respectively to the first input of the first block 406 a multiplier, the output of which is connected to the first input of the guard interval removal unit 407, and the input of the symbol clock regeneration unit 402, the first output of which is connected to the second input of the guard interval removal unit 407, whose output is in turn connected to the first input of the FFT-based demodulator block 408 the second input of which is connected to the second output of the symbol clock regeneration unit 402, and the continuous pilots output is connected to the corresponding input of the frequency change tracking unit 409, output One of which, in turn, is connected to the second input of the first multiplier block 406, the output of the data stream of the FFT-based demodulator block 408 is connected to the corresponding input of the second multiplier block 410, the second input of which is connected to the output of the block 412 of nonlinear and linear a priori models of the correction parameters of narrow-band pilot channels, the input of which is connected to the output of discrete and continuous pilot signals of the FFT-based demodulator unit 408, and the output of the second multiplier unit 410 is connected to the input of the de-imaging unit 411, out One of which is connected to the input of the deinterleaver unit 413 and a channel decoder, the output of which is connected to the first input of the adder unit 415 according to mod 2, the output of which, in turn, is connected to the input of the demultiplexing, decoding, and recovery unit 414, containing at least two additional information output and at least two audio outputs, which are path outputs, while the second adder input in mod 2 is connected to the output of the encoder block 416.

Согласно настоящей полезной модели, в отличие от прототипа, где источником ошибок для схем отслеживания служат два разных блока и, поэтому, результат отслеживания частотных ошибок отражают две экспоненты:According to this utility model, in contrast to the prototype, where the source of errors for the tracking schemes are two different blocks and, therefore, the result of tracking frequency errors is reflected by two exponentials:

и ,где and ,Where

n⊂[0, l, 2...N], N - предельное число поднесущих, ΔF - частотный интервал между соседними поднесущими, k⊂[0, l, 2...∞], Δt - интервал дискретизации, φ - линейная составляющая фазовой ошибки за счет смещения спектра по частоте, источником ошибок служит один блок 408 демодулятора на основе БПФ и, следовательно, экспонентаn⊂ [0, l, 2 ... N], N is the limiting number of subcarriers, ΔF is the frequency interval between adjacent subcarriers, k⊂ [0, l, 2 ... ∞], Δt is the sampling interval, φ is linear component of the phase error due to the frequency shift of the spectrum, the error source is one block 408 of the demodulator based on the FFT and, therefore, the exponent

,где ,Where

n⊂[0, 1, 2...N], N - предельное число поднесущих, ΔF - частотный интервал между соседними поднесущими, k⊂[0, l, 2...∞], Δt - интервал дискретизации, φ - линейная составляющая фазовой ошибки за счет смещения спектра по частоте, отражает результат отслеживания частотных ошибок в виде двух составляющих:n⊂ [0, 1, 2 ... N], N is the limiting number of subcarriers, ΔF is the frequency interval between adjacent subcarriers, k⊂ [0, l, 2 ... ∞], Δt is the sampling interval, φ is linear the phase error component due to the shift of the spectrum in frequency reflects the result of tracking frequency errors in the form of two components:

- непрерывного отслеживания,- continuous tracking,

- отслеживания отклонений, кратных целому.- tracking deviations that are multiples of the whole.

Как видно из блок-схем, приведенных на фиг.3 и 4, наименьшие изменения претерпел передающий тракт, где блок 102 рандомизатора, передающего тракта передачи традиционной системы радиосвязи стандарта DRM, заменен двумя блоками шифратора 304 и сумматора 302 по mod 2. Первый вырабатывает шифрующую гамму, а второй осуществляет побитное суммирование ее по mod 2 с цифровым потоком данных передаваемой информации. Одновременно эти блоки выполняют функции рандомизатора. Аналогичные блоки присутствуют и в приемном тракте. Очевидно, на этих блок-схемах представлен криптографический метод закрытия. Радиоприемный тракт подвергся наиболее сильным изменениям, но все они кратко были описаны выше.As can be seen from the flowcharts in FIGS. 3 and 4, the transmission path underwent the smallest changes, where the block 102 of the randomizer transmitting the transmission path of the traditional DRM radio communication system is replaced by two blocks of the encoder 304 and adder 302 according to mod 2. The first generates an encryption gamma, and the second performs bitwise summation of it over mod 2 with a digital data stream of transmitted information. At the same time, these blocks perform the functions of a randomizer. Similar blocks are present in the receiving path. Obviously, the cryptographic closure method is presented on these flowcharts. The radio receiving channel has undergone the most severe changes, but all of them were briefly described above.

Не смотря на то, что выше были приведены примеры реализации системы закрытой мобильной радиосвязи на основе COFDM для декаметрового диапазона, для специалиста в этой области техники, очевидно, что настоящая полезная модель не ограничивается примерами реализации, приведенными в настоящем описании, и может быть использована для построения различных систем радиосвязи, теле и радиовещания в любом радиочастотном диапазоне.Despite the above examples of the implementation of a COFDM-based closed mobile radio communication system for the decameter range, for a person skilled in the art, it is obvious that the present utility model is not limited to the implementation examples given in the present description, and can be used for the construction of various radio communication systems, television and radio broadcasting in any radio frequency range.

Claims

1. A transmitter comprising a unit for removing redundancy, source coding and multiplexing, containing at least two inputs of additional information and at least two audio inputs, which are inputs of the transmitter, a block of channel encoders and interleavers, the output of which is connected to the first input display, gray coding and mixer, the second input of which is connected to the output of the block of reference signals and transmission parameter signals, while the output of the display, gray coding and mixer is connected to the input of the inverse discrete Fourier transform (OBPF) unit, the output of which is connected to the input of the guard interval input unit, the outputs of the real and imaginary component of the input sampled analytical signal of which in turn are connected to the corresponding inputs of the digital-to-analog converter (DAC), the outputs of the real and imaginary components of the output continuous analytical signal of the DAC which is connected to the corresponding inputs of the converter unit up in frequency and in effect the form, the output of which is connected to the input of the power amplifier unit, the output of which is in turn connected to the transmitting antenna, characterized in that it further comprises an adder of mod 2, the first input of which is connected to the output of the redundancy removal unit, source coding and multiplexing, and the output connected to the input of the channel encoder and interleaver block, and an encoder block, the output of which is connected to the second adder input in mod 2.

2. A receiver containing a radio receiving device, the first input of which is connected to the receiving antenna, and the output is connected to the down converter and ADC, the output of which is connected to the input of the converter unit to the complex and the input of the AGC block, the output of which is in turn connected to the second input of the radio receiver devices, the first output of the converter unit to the complex is connected to the first input of the first multiplier unit, the output of which is in turn connected to the first input of the guard interval removal unit, and the output, in turn, is connected n with the first input of the demodulator block based on the fast Fourier transform (FFT), the output of the continuous pilot signals of which is connected to the corresponding input of the frequency detuning tracking unit, the output of which is connected to the second input of the first multiplier block, the de-imager block, the output of which is connected to the input of the block a deinterleaver and a channel decoder, and a demultiplexing, decoding and recovery unit, comprising at least two additional information outputs and at least two audio outputs, being outputs of the receiver, characterized in that it further comprises a second multiplier, the input of the data stream of which is connected to the corresponding outputs of the demodulator block based on the FFT, and the output is connected to the input of the block of the de-imager; a block of non-linear and linear a priori models of the correction parameters of narrow-band pilot channels, the output stream of the correction functions of which is supplied to the corresponding input of the block of the second multiplier, and the input of the block of a priori models receives a stream of discrete and continuous pilot signals from the corresponding outputs of the demodulator block based on the FFT; adder block according to mod 2, the first input of which is connected to the output of the deinterleaver block and the channel decoder, and the output, in turn, is connected to the input of the demultiplexing, decoding, and restoration block; an encoder, the output of which is connected to the second input of the adder block in mod 2, and a symbol clock regeneration unit, the input of which is connected to the second output of the complex conversion unit, the first output is connected to the second input of the guard interval removal unit, and the second output, in turn, is connected to the second input of the demodulator block based on the fast Fourier transform (FFT).

3. A mobile radio communication system containing at least one receiver according to claim 1 and a transmitter according to claim 2.

4. A television and radio broadcasting system comprising at least the receiver according to claim 1 and the transmitter according to claim 2.