RU2688920C1 - Apparatus and method for radio communication based on simo-ofdm technology - Google Patents
Apparatus and method for radio communication based on simo-ofdm technology Download PDFInfo
- Publication number
- RU2688920C1 RU2688920C1 RU2018130969A RU2018130969A RU2688920C1 RU 2688920 C1 RU2688920 C1 RU 2688920C1 RU 2018130969 A RU2018130969 A RU 2018130969A RU 2018130969 A RU2018130969 A RU 2018130969A RU 2688920 C1 RU2688920 C1 RU 2688920C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signals
- unit
- signal
- digital
- analog
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиотехники, а именно, к аппаратам и способам передачи данных (АПД) по радиоканалу на основе технологии SIMO-OFDM (Single Input Mltiple Output, Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) и может применяться как в мобильных, так и в стационарных системах радиосвязи, работающих в топологии как «точка-точка», так и «точка-многоточка».The invention relates to the field of radio engineering, namely, to devices and data transmission methods (ADF) over the air using SIMO-OFDM technology (Single Input Multiple Output, Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) and can be used in both mobile and stationary systems radio communications, working in the topology of both "point-to-point" and "point-to-multipoint".
Заявленный аппарат передачи данных выполнен на основе технологии ортогонального частотного уплотнения (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing -OFDM).The claimed data transmission apparatus is made on the basis of the orthogonal frequency multiplexing technology (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing -ODM).
OFDM является цифровой схемой модуляции, которая использует большое количество (от нескольких десятков до нескольких тысяч) близко расположенных ортогональных поднесущих. Наиболее распространенный способ формирования OFDM-сигнала (в передатчике АПД) заключается в формировании квадратурного OFDM-сигнала с помощью обратного дискретного преобразования Фурье (ОДПФ), в частности, с помощью обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ). Каждая поднесущая такого сигнала модулируется по обычной схеме модуляции (например, бинарная или квадратурная фазовая манипуляция (BPSK и QPSK, соответственно), или квадратурная амплитудная модуляция (QAM)) на низкой символьной скорости, при этом сохраняет общую скорость передачи данных, как и у обычных схем модуляции одной несущей в той же полосе пропускания. При приеме OFDM-сигнала в приемнике АПД происходят обратные операции. Таким образом, сигнал OFDM - это сумма ортогональных поднесущих, каждая из которых независимо модулируется с помощью одного из типов модуляции (BPSK, QPSK, QAM и др.). Метод OFDM широко известен в литературе, например "OFDM for Wireless Communications Systems", R.Prasad, ArtechHouse (2004), 294 p., и применяется на практике.OFDM is a digital modulation scheme that uses a large number (from several tens to several thousand) of closely spaced orthogonal subcarriers. The most common method of generating an OFDM signal (in an ADF transmitter) is to form a quadrature OFDM signal using an inverse discrete Fourier transform (ODFT), in particular, using an inverse fast Fourier transform (IFFT). Each subcarrier of such a signal is modulated according to the usual modulation scheme (for example, binary or quadrature phase shift keying (BPSK and QPSK, respectively), or quadrature amplitude modulation (QAM)) at a low symbol rate, while maintaining the overall data rate, as in normal single carrier modulation schemes in the same bandwidth. When receiving the OFDM signal in the ADF receiver, reverse operations occur. Thus, the OFDM signal is the sum of the orthogonal subcarriers, each of which is independently modulated using one of the modulation types (BPSK, QPSK, QAM, etc.). The method of OFDM is widely known in the literature, for example "OFDM for Wireless Communications Systems", R.Prasad, ArtechHouse (2004), 294 p., And is applied in practice.
Одними из наиболее негативных явлений, возникающих в процессе передачи информации через радиоэфир, являются переотражения и замирания сигнала. Радиосигнал во время распространения от источника к получателю может отражаться от различных препятствий. Также на радиосигнал во время передачи могут воздействовать различные виды помех и искажений. Кроме того, во время передачи радиосигнал претерпевает затухание. В итоге на приемной стороне энергия сигнала может оказаться ниже порога чувствительности приемника, что приведет к ошибочному приему.One of the most negative phenomena that arise in the process of transmitting information over the air is the reflections and fading of the signal. A radio signal during propagation from source to receiver can be reflected from various obstacles. Also, radio signals during transmission can be affected by various types of interference and distortion. In addition, during transmission, the radio signal undergoes attenuation. As a result, at the receiving side, the signal energy may be below the sensitivity threshold of the receiver, which will lead to an erroneous reception.
Одним из возможных способов повышения помехоустойчивости и борьбы с обозначенными выше проблемами является использование технологии разнесенного приема на две и более антенны (antenna diversity). Данный способ является одной из разновидностей технологии радиосвязи со многими входами и многими выходами (Multiple Input Multiple Output - MIMO), зачастую применяемой в системах OFDM, и называется SIMO (Single Input Multiple Output). Суть способа SIMO-OFDM, на примере одной основной и одной дополнительной антенны, проиллюстрирована в правой части рис. 1. Основная антенна работает и на прием, и на передачу информации, а дополнительная антенна работает только на прием.One of the possible ways to improve noise immunity and combat the problems identified above is the use of diversity reception technology for two or more antennas (antenna diversity). This method is a form of radio technology with multiple inputs and multiple outputs (Multiple Input Multiple Output - MIMO), often used in OFDM systems, and is called SIMO (Single Input Multiple Output). The essence of the SIMO-OFDM method, on the example of one main and one additional antenna, is illustrated in the right part of Fig. 1. The main antenna works for both receiving and transmitting information, and the additional antenna works only at receiving.
Наиболее близкими к заявленному изобретению являются аппарат и способ передачи данных по радиоканалу на основе технологии SIMO-OFDM, описанные в заявке KR 20110083142 (А), в которых используют технологию разнесенного приема на два и более антенно-фидерных тракта (антенны). Данные аппарат и способ его функционирования выбраны в качестве прототипов заявленного изобретения.The closest to the claimed invention are the apparatus and method for transmitting data over the air based on SIMO-OFDM technology, described in application KR 20110083142 (A), which use diversity reception technology for two or more antenna-feeder paths (antennas). The data of the device and the method of its operation are selected as prototypes of the claimed invention.
К недостаткам технологии разнесенного приема на два и более антенно-фидерных тракта (антенны), в том числе к недостаткам аппарата и способа его функционирования прототипов, относятся следующие факторы:The disadvantages of the diversity reception technology for two or more antenna-feeder paths (antennas), including the deficiencies of the apparatus and the method of its functioning of the prototypes, include the following factors:
- выход из строя основного антенно-фидерного тракта приводит к неработоспособности всего аппарата, так как он теряет способность работы в режиме передачи сигналов;- failure of the main antenna-feeder path leads to the inoperability of the entire apparatus, since it loses the ability to work in the mode of signal transmission;
- прием одним антенно-фидерным трактом помехового сигнала (от другого радиосредства или передатчика помех) ухудшает помехоустойчивость всего аппарата (справедливо в основном при использовании секторных антенно-фидерных трактов).- the reception of an interfering signal by one antenna-feeder path (from another radio or interference transmitter) impairs the noise immunity of the entire apparatus (this is true mainly when using sector antenna-feeder paths).
Техническим результатом изобретения является создание аппарата и способа передачи данных по радиоканалу на основе технологии SIMO-OFDM с улучшенной помехоустойчивостью и надежностью, за счет наличия аналогового антенного коммутатора, по меньшей мере, одного дополнительного принимающего блока и блока SIMO обработки, что позволяет осуществлять коммутацию или полное отключение произвольных потоков данных, поступающих от принимающих блоков, в случае неисправности или приема сигнала помехи одним из принимающих антенно-фидерных трактов и/или одним из этих принимающих блоков.The technical result of the invention is the creation of the apparatus and method of data transmission over the radio channel based on SIMO-OFDM technology with improved noise immunity and reliability, due to the presence of an analog antenna switch, at least one additional receiving unit and SIMO processing unit, which allows switching or full shutdown of arbitrary data streams coming from receiving units, in case of malfunction or reception of a signal, interference by one of the receiving antenna-feeder paths and / or about One of these receiving blocks.
Поставленный технический результат достигнут путем создания аппарата радиосвязи на основе технологии SIMO-OFDM, выполненного с возможностью работы в передающем и приемном режимах, содержащего цифровой модем, соединенный с приемопередатчиком и, по меньшей мере, с двумя приемниками, соединенными с аналоговым антенным коммутатором, соединенным, по меньшей мере, с двумя антеннами антенно-фидерными трактами, причем приемопередатчик содержит передающий блок и принимающий блок, соединенные с аналоговым антенным коммутатором, приемник содержит принимающий блок, соединенный с аналоговым антенным коммутатором, цифровой модем содержит интерфейсный блок, соединенный блоком управления, соединенным с цифровым OFDM модемом, соединенным с блоком ЦАП и с блоком АЦП, при этом цифровой OFDM модем содержит блок кодирования и декодирования, соединенный с блоком управления, с блоком обработки передаваемой информации на основе ОБПФ (обратного быстрого преобразования Фурье) и с блоком SIMO обработки, который соединен с блоками обработки принятой информации на основе БПФ (быстрого преобразования Фурье), каждый из которых соединен с блоком АЦП, каждый из которых соединен с принимающим блоком, а блок обработки передаваемой информации на основе ОБПФ соединен с блоком ЦАП, который соединен с передающим блоком, при этомThe technical result achieved by creating a radio communication apparatus based on SIMO-OFDM technology, configured to operate in transmitting and receiving modes, comprising a digital modem connected to a transceiver and at least two receivers connected to an analogue antenna switch connected with at least two antennas of antenna-feeder paths, with the transceiver comprising a transmitting unit and a receiving unit connected to an analogue antenna switch, the receiver contains A digital unit connected to an analog antenna switchboard, a digital modem contains an interface unit connected to a control unit connected to a digital OFDM modem connected to a DAC unit and an ADC unit, while the digital OFDM modem contains a coding and decoding unit connected to the control unit, with an OBPF (inverse fast Fourier transform-based) information processing unit and a SIMO processing unit, which is connected to processing units of the received information based on an FFT (fast FU transform) Rye), each of which is connected to the ADC unit, each of which is connected to the receiving unit, and the processing unit of the transmitted information based on the IFFT is connected to the DAC unit, which is connected to the transmitting unit, while
- антенно-фидерные тракты выполнены с возможностью приема и передачи в радиоэфир сигналов;- antenna-feeder paths are configured to receive and transmit signals to the radio;
- аналоговый антенный коммутатор, выполнен с возможностью осуществления двунаправленной коммутации сигналов с любого из его входов/выходов, соединенных с антенно-фидерными трактами, на любой его вход/выход, соединенный с передающим и принимающим блоками, при этом цифровой модем выполнен с возможностью управления коммутацией;- analog antenna switch, made with the possibility of bidirectional switching signals from any of its inputs / outputs connected to the antenna-feeder paths, to any of its input / output connected to the transmitting and receiving units, while the digital modem is configured to control switching ;
- интерфейсный блок выполнен с возможностью информационного обмена передаваемыми и принимаемыми сигналами и управления по внешней сети Ethernet на аппаратном уровне;- the interface unit is configured to exchange information with transmitted and received signals and control over an external Ethernet network at the hardware level;
- блок управления, выполнен с возможностью разделения общего потока данных на информационные и управляющие сигналы, с возможностью конфигурирования блоков аппарата радиосвязи на основе управляющих сигналов, а также общего управления аппаратом радиосвязи;- control unit, made with the possibility of dividing the total data flow into information and control signals, with the ability to configure the units of the radio communication apparatus on the basis of control signals, as well as the overall control of the radio communications apparatus;
- блок кодирования и декодирования, выполнен с возможностью помехоустойчивого кодирования передаваемых сигналов и помехоустойчивого декодирования принимаемых сигналов;- coding and decoding unit, made with the possibility of error-correcting coding of transmitted signals and noise-resistant decoding of received signals;
- блок обработки передаваемой информации на основе ОБПФ выполнен с возможностью формирования передаваемого OFDM сигнала с помощью ОБПФ и передачи его в- the processing unit of the transmitted information based on OBPF made with the possibility of the formation of the transmitted OFDM signal using OBPF and transfer it to
- блок ЦАП, который выполнен с возможностью преобразования цифрового передаваемого сигнала в аналоговый сигнал и передачи его в- DAC unit, which is configured to convert a digital transmitted signal into an analog signal and transmit it to
- передающий блок, который выполнен с возможностью усиления и переноса аналогового сигнала промежуточной частоты на более высокую радиочастоту и передачи аналогового сигнала в аналоговый антенный коммутатор;- transmitting unit, which is designed to amplify and transfer the analog signal of the intermediate frequency to a higher radio frequency and transfer the analog signal to the analog antenna switch;
- принимающий блок выполнен с возможностью приема аналогового сигнала от аналогового антенного коммутатора и передачи его в- the receiving unit is configured to receive an analog signal from an analog antenna switch and transmit it to
- блок АЦП, выполненный с возможностью преобразования аналогового принимаемого сигнала в цифровой сигнал и передачи его в- A / D unit capable of converting an analogue received signal into a digital signal and transmitting it to
- блок обработки принятой информации на основе БПФ выполнен с возможностью восстановления данных из цифрового OFDM сигнала с использованием БПФ и передачи их в- the processing unit of the received information based on the FFT is configured to recover data from the digital OFDM signal using the FFT and transmit them to
- блок SIMO обработки, выполненный с возможностью оперативной и программной коммутации или полного отключения сигналов, при этом формирования одного сигнала и передачи его в блок кодирования и декодирования.- SIMO processing unit, made with the possibility of operational and software switching or completely disconnecting the signals, while forming a single signal and transmitting it to the coding and decoding unit.
В предпочтительном варианте осуществления аппарата блок SIMO обработки выполнен с возможностью формирования одного сигнала методом оптимального весового сложения.In a preferred embodiment of the apparatus, the SIMO processing unit is configured to generate a single signal by the method of optimal weight addition.
Поставленный технический результат достигнут также путем создания способа радиосвязи на основе технологии SIMO-OFDM, в которомThe technical result is also achieved by creating a radio communication method based on SIMO-OFDM technology, in which
в режиме передачи выполняют следующие операции:in the transfer mode, perform the following operations:
- с помощью интерфейсного блока получают из сети Ethernet информационные сигналы и сигналы управления, преобразовывают сигналы из аппаратного уровня в цифровой и передают в- using the interface unit, receive information and control signals from the Ethernet network, convert signals from the hardware level to digital and transmit to
- блок управления, с помощью которого разделяют общий поток данных на информационные и управляющие сигналы, конфигурируют блоки аппарата радиосвязи на основе управляющих сигналов, осуществляют общее управление аппаратом радиосвязи, а информационные сигналы передают в- a control unit with which it divides the general data flow into information and control signals, configures the units of the radio communication apparatus on the basis of the control signals, performs overall control of the radio communication apparatus, and transfers information signals to
- блок кодирования и декодирования, с помощью которого выполняют помехоустойчивое кодирование передаваемых сигналов и передают их в- coding and decoding unit, with the help of which they perform noise-resistant coding of transmitted signals and transmit them to
- блок обработки передаваемой информации на основе ОБПФ (обратного быстрого преобразования Фурье) посредством которого формируют передаваемый OFDM сигнал с помощью ОБПФ и передают его в- the processing unit of the transmitted information on the basis of OBPF (inverse fast Fourier transform) by which form the transmitted OFDM signal using OBPF and transmit it to
- блок ЦАП, с помощью которого преобразовывают цифровой передаваемый сигнал в аналоговый сигнал и передают его в- A DAC unit, with which a digital transmitted signal is converted into an analog signal and transmitted to
- передающий блок, с помощью которого усиливают и переносят аналоговый сигнал промежуточной частоты на более высокую радиочастоту и передают аналоговый сигнал в- the transmitting unit, by means of which the analog signal of the intermediate frequency is amplified and transferred to a higher radio frequency and the analog signal is transmitted to
- аналоговый антенный коммутатор, с помощью которого коммутируют сигнал с одного из входов на один из выходов под управлением цифрового модема и передают сигнал в- analog antenna switch, with which the signal is switched from one of the inputs to one of the outputs under the control of a digital modem and transmit the signal to
- антенно-фидерный тракт, с помощью которого передают сигнал в радио-эфир;- antenna-feeder path through which the signal is transmitted to the radio broadcast;
в режиме приема выполняют следующие операции:in the reception mode, perform the following operations:
- с помощью антенно-фидерных трактов принимают сигналы из радио-эфира и передают в- using antenna-feeder paths, they receive signals from a radio broadcast and transmit to
- аналоговый антенный коммутатор, с помощью которого коммутируют сигналы с одного из входов на один из выходов под управлением цифрового модема и передают сигналы в- Analog antenna switch that switches signals from one of the inputs to one of the outputs under the control of a digital modem and transmits signals to
- принимающие блоки с помощью которых усиливают и переносят аналоговые сигналы с высокой радиочастоты на промежуточную частоту и передают аналоговые сигналы в- the receiving units with the help of which amplify and transfer analog signals from a high radio frequency to an intermediate frequency and transmit analog signals to
- блоки АЦП, с помощью которых преобразовывают аналоговые принимаемые сигналы в цифровые сигналы и передают их в- ADC blocks, with the help of which they convert analog received signals into digital signals and transmit them to
- блоки обработки принятой информации на основе БПФ, с помощью которых восстанавливают данные из цифрового OFDM сигнала с использованием БПФ (быстрого преобразования Фурье), при этом формируют цифровые информационные сигналы и передают их в- processing units of the received information based on the FFT, with which they recover data from the digital OFDM signal using the FFT (fast Fourier transform), thus forming digital information signals and transmitting them to
- блок SIMO обработки, с помощью которого осуществляют оперативную и программную коммутацию или полное отключение сигналов, с последующим формированием одного сигнала и передачи его в- SIMO processing unit, with the help of which they carry out operational and software switching or a complete shutdown of signals, with the subsequent formation of a single signal and its transfer to
блок кодирования и декодирования, с помощью которого выполняют помехоустойчивое кодирование передаваемого сигнала и передают его вcoding and decoding unit, with which they perform noise-resistant coding of the transmitted signal and transmit it to
- блок управления, с помощью которого формируют Ethernet сигналы и передают их в- the control unit with which Ethernet signals are generated and transmitted to
- интерфейсный блок с помощью которого Ethernet сигналы преобразовывают из цифрового в аппаратный уровень и передают в сеть Ethernet.- interface unit with the help of which Ethernet signals are converted from digital to hardware level and transmitted to the Ethernet network.
В предпочтительном варианте осуществления способа с помощью блока SIMO обработки осуществляют оперативную и программную коммутацию или полное отключение сигналов, с последующим формированием одного сигнала методом оптимального весового сложения.In a preferred embodiment of the method, using the SIMO processing unit, operational and programmatic switching or complete disconnection of the signals is performed, followed by the formation of a single signal by the method of optimal weight addition.
Для лучшего понимания заявленного изобретения далее приводится его подробное описание с соответствующими графическими материалами.For a better understanding of the claimed invention, the following detailed description thereof is provided with corresponding graphic materials.
Фиг. 1. Схема технологии SIMO-OFDM разнесенного приема на две и более антенны (antenna diversity), выполненная согласно прототипу и изобретению.FIG. 1. Diagram of SIMO-OFDM diversity reception technology for two or more antennas (antenna diversity), made in accordance with the prototype and invention.
Фиг. 2. Структурная схема аппарата передачи данных по радиоканалу на основе технологии SIMO-OFDM, выполненная согласно изобретению.FIG. 2. The block diagram of the data transmission apparatus over the air based on the SIMO-OFDM technology, made in accordance with the invention.
Фиг. 3. Схема работы аналогового тракта аппарата передачи данных по радиоканалу на основе технологии SIMO-OFDM в штатном режиме, выполненная согласно изобретению.FIG. 3. Scheme of operation of the analog path of the data transmission apparatus over the radio channel based on SIMO-OFDM technology in the normal mode, made in accordance with the invention.
Фиг. 4. Схема работы аналогового тракта аппарата передачи данных по радиоканалу на основе технологии SIMO-OFDM в случае неисправности или приема сигнала помехи одного из принимающих антенно-фидерных трактов и/или одним из принимающих блоков, выполненная согласно изобретению.FIG. 4. Scheme of operation of the analog path of the data transmission apparatus over the radio channel based on the SIMO-OFDM technology in the event of a malfunction or reception of the interference signal of one of the receiving antenna-feeder paths and / or one of the receiving blocks, made in accordance with the invention.
Элементы:Items:
1 - аналоговый антенный коммутатор;1 - analog antenna switch;
2 - цифровой модем;2 - digital modem;
3 - приемопередатчик;3 - transceiver;
4 - приемник;4 - receiver;
5 - передающий блок;5 - transmitting unit;
6 - принимающий блок;6 - receiving unit;
7 - интерфейсный блок;7 - interface unit;
8 - блок управления;8 - control unit;
9 - цифровой OFDM модем;9 - digital OFDM modem;
10 - блок ЦАП;10 - DAC unit;
11 - блок АЦП;11 - ADC block;
12 - блок обработки передаваемой информации;12 - processing unit of the transmitted information;
13 - блок обработки принятой информации;13 is a block for processing received information;
14 - блок SIMO обработки;14 - SIMO processing unit;
15 - блок кодирования и декодирования.15 - coding and decoding unit.
Рассмотрим более подробно функционирование в штатном режиме заявленных аппарата и способа передачи данных по радиоканалу на основе технологии SIMO-OFDM (Фиг. 2-4).Let us consider in more detail the functioning in the normal mode of the claimed apparatus and method of data transmission over the radio channel based on the SIMO-OFDM technology (Fig. 2-4).
В режиме передачи информации заявленные аппарат и способ работают следующим образом.In the mode of information transfer, the claimed apparatus and method operate as follows.
Информационные сигналы и сигналы управления по сети Ethernet поступают в интерфейсный блок 7 цифрового модема 2. В нем сигналы из аппаратного уровня преобразуют в цифровые, которые поступают на вход блока управления 8. В блоке управления 8 разделяют поток данных на информационные сигналы и управляющие. На основе управляющих сигналов осуществляют конфигурирование всех блоков, входящих в состав SIMO-OFDM аппарата связи. Информационные сигналы передают в блок 15 кодирования и декодирования, где сигналы подвергают помехоустойчивому кодированию. По сути, кодирование - это добавление к исходной информации дополнительной, проверочной, информации. При передаче сигналов от источника к приемнику, может произойти ошибка (эфирные и/или внутрисистемные помехи). На приемной стороне при декодировании эта дополнительная, проверочная информация позволяет определить наличие ошибок и исправить ошибки в случае их возникновения. Далее закодированные сигналы поступают в блок 12 обработки передаваемой информации цифрового OFDM модема 9, в котором с помощью обратного быстрого преобразования Фурье производят формирование OFDM сигнала. Из блока 12 обработки передаваемой информации сигналы поступают в блок ЦАП 10, где выполняют преобразование цифрового передаваемого сигнала в аналоговый сигнал с последующим приведением его (усиление сигнала, фильтрация и т.д.) к параметрам, которые оптимальны для первого передающего блока 5 первого приемопередатчика 3. Далее аналоговый сигнал промежуточной частоты поступает на первый передающий блок 5 первого приемопередатчика 3, где выполняют перенос аналогового сигнала на более высокую радиочастоту и усиление. Из первого передающего блока 5 первого приемопередатчика 3 аналоговый высокочастотный сигнал поступает на вход/выход У1 аналогового антенного коммутатора 1, где выполняют коммутацию на один из входов/выходов X1…XN (в штатном режиме на X1). Далее с того входа/выхода X1…XN, на который произошла коммутация, аналоговый высокочастотный сигнал поступает на соответствующий данному входу/выходу антенно-фидерный тракт Al, А2…AN (в штатном режиме на X1 на А1) который излучает радиоволны.Information signals and control signals via the Ethernet network are fed to the
В режиме приема информации заявленные аппарат и способ работают следующим образом.In the mode of receiving information, the claimed apparatus and method operate as follows.
Принятые антенно-фидерными трактами A1, A2…AN аналоговые высокочастотные сигналы поступают на соответствующие входы/выходы X1…XN антенного коммутатора 1, где выполняется коммутация на входы/выходы У1…УN (в штатном режиме X1…XN на У1…УN соответственно). С входов/выходов У1…YN антенного коммутатора 1 аналоговые высокочастотные сигналы поступают на принимающие блоки 6 приемопередатчика 3 и приемников 4 (в штатном режиме на соответствующие), где выполняют усиление, фильтрацию и перенос аналогового сигнала с радиочастоты на промежуточную частоту. После принимающих блоков 6 аналоговые сигналы поступают на соответствующие блоки АЦП 11, где восстанавливают аналоговые сигналы промежуточной частоты (усиливают сигнал, фильтруют и т.д.) т.е. приводят их к параметрам, которые оптимальны для АЦП и последующей цифровой обработки. После чего преобразовывают аналоговые сигналы в цифровые. Из блоков АЦП 11 цифровые сигналы поступают на соответствующие блоки 13 обработки принятой информации, на выходе которых благодаря быстрому преобразованию Фурье формируют информационные цифровые сигналы. Далее полученные цифровые сигналы поступают на блок 14 SIMO обработки, где выполняют оперативную и программную коммутацию или полное отключение сигналов, поступивших от принимающих блоков 6 с последующей SIMO-обработкой. После преобразования поступивших от принимающих блоков 6 сигналов, происходит формирование одного сигнала, например, методом оптимального весового сложения, или другим методом, известным из уровня техники (например, «Технология MIMO: Принципы и алгоритмы, Бакулин М.Г., Варукина Л.А., Крейнделин В.Б., М.: Горячая линия - Телеком, 2014 - 244 с). Данный сигнал после последующей обработки повышает достоверность восстановления исходных сигналов, тем самым улучшает помехоустойчивость данной аппаратуры связи (в штатном режиме в SIMO обработке используют все от 1 до N полученные цифровые потоки данных). Далее результирующий информационный цифровой сигнал передают в блок 15 кодирования и декодирования, где сигнал подвергают помехоустойчивому декодированию. Добавленная при кодировании дополнительная, проверочная, информация позволяет определить наличие в принятом сигнале ошибок, и в случае их возникновения - исправить. Далее информационный цифровой сигнал поступает в блок управления 8, где формируют Ethernet сигналы и затем передают их в интерфейсный блок 7 цифрового модема 2. В интерфейсном блоке 7 полученные Ethernet сигналы на аппаратном уровне передают в сеть Ethernet.The analog high-frequency signals received by the antenna-feeder paths A1, A2 ... AN are fed to the corresponding inputs / outputs X1 ... XN of the
Для улучшения помехоустойчивости и живучести заявленного аппарата радиосвязи вводятся следующие блоки: аналоговый антенный коммутатор 1, дополнительные второй и последующие принимающие блоки 6, входящие в состав второго и последующих приемников 4, и блок 14 SIMO обработки. На фиг. 2 изображена схема заявленного аппарата радиосвязи с этими дополнительными блоками. При выходе из строя одного или даже несколько элементов приемных аналоговых трактов (приемный аналоговый тракт состоит из одного антенно-фидерного тракта и одного принимающего блока 6) аналоговый антенный коммутатор 1 позволяет оперативно и автоматически произвести коммутацию таким образом, чтобы обеспечить работу заявленного аппарата радиосвязи. При этом, по меньшей мере по одному из элементов приемных аналоговых трактов должны оставаться исправными, т.е. при выходе из строя антенно-фидерного тракта А1 возможна, например, такая конфигурация приемного аналогового тракта: антенно-фидерный тракт А2 и первый принимающий блок 6, входящий в состав первого приемопередатчика 3, и т.д.To improve the noise immunity and survivability of the claimed radio communication apparatus, the following blocks are introduced:
На фиг. 3 изображен штатный вариант коммутации. Использование дополнительных второго и последующих принимающих блоков 6 (входящих в состав второго и последующих приемников 4) позволяет после SIMO обработки полученных от этих блоков данных повысить помехоустойчивость аппаратуры связи. Для оптимального использования дополнительных второго и последующих принимающих блоков 6, в случае, когда один или несколько антенно-фидерных трактов не исправны и/или принимают сигнал помехи, предусмотрена возможность коммутации или полного отключения произвольных потоков, поступивших от первого и последующих принимающих блоков, чтобы не снизить помехоустойчивость аппаратуры связи. На фиг. 4 изображен один из вариантов коммутации в случае выхода из строя и/или приема помехи антенно-фидерного тракта А1. В этом случае второй приемник 4 отключается и полученные им данные не используются в SIMO обработке, а принятый антенно-фидерным трактом А2 аналоговый сигнал коммутируется на первый приемопередатчик 3.FIG. 3 shows the standard version of the switching. The use of additional second and subsequent receiving blocks 6 (included in the second and subsequent receivers 4) allows, after SIMO processing of data received from these blocks, to increase the noise immunity of communication equipment. For optimal use of additional second and subsequent receiving blocks 6, in the case when one or several antenna-feeder paths are not working and / or receive a signal of interference, it is possible to switch or completely disable arbitrary streams received from the first and subsequent receiving blocks in order not to reduce noise immunity of communication equipment. FIG. 4 depicts one of the switching options in case of failure and / or reception of the antenna-feeder path A1. In this case, the
Хотя описанный выше вариант выполнения изобретения был изложен с целью иллюстрации заявленного изобретения, специалистам ясно, что возможны разные модификации, добавления и замены, не выходящие из объема и смысла заявленного изобретения, раскрытого в прилагаемой формуле изобретения.Although the above described embodiment of the invention has been set forth to illustrate the claimed invention, it will be clear to those skilled in the art that various modifications, additions and substitutions are possible without departing from the scope and meaning of the claimed invention disclosed in the attached claims.
Claims (19)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018130969A RU2688920C1 (en) | 2018-08-28 | 2018-08-28 | Apparatus and method for radio communication based on simo-ofdm technology |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018130969A RU2688920C1 (en) | 2018-08-28 | 2018-08-28 | Apparatus and method for radio communication based on simo-ofdm technology |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2688920C1 true RU2688920C1 (en) | 2019-05-23 |
Family
ID=66637113
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018130969A RU2688920C1 (en) | 2018-08-28 | 2018-08-28 | Apparatus and method for radio communication based on simo-ofdm technology |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2688920C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2721935C1 (en) * | 2019-07-11 | 2020-05-25 | АО "Научно-технический центр радиоэлектронной борьбы" | Method of linear signal amplification by power and device for implementation thereof |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4627080A (en) * | 1984-11-23 | 1986-12-02 | At&T Bell Laboratories | Adaptive timing circuit |
RU2157593C1 (en) * | 1999-06-24 | 2000-10-10 | Гармонов Александр Васильевич | Method for tracing signal delay and device which implements said method |
WO2001018986A1 (en) * | 1999-09-10 | 2001-03-15 | Interdigital Technology Corporation | Interference cancellation in a spread spectrum communication system |
RU2248097C2 (en) * | 2003-04-01 | 2005-03-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский научно-исследовательский институт связи" | Method for transmitting information |
RU92753U1 (en) * | 2009-11-03 | 2010-03-27 | Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" | BASIC RADIO ACCESS EQUIPMENT STATION |
RU2548173C2 (en) * | 2013-04-25 | 2015-04-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Кулон" | Command radio link digital modem |
-
2018
- 2018-08-28 RU RU2018130969A patent/RU2688920C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4627080A (en) * | 1984-11-23 | 1986-12-02 | At&T Bell Laboratories | Adaptive timing circuit |
RU2157593C1 (en) * | 1999-06-24 | 2000-10-10 | Гармонов Александр Васильевич | Method for tracing signal delay and device which implements said method |
WO2001018986A1 (en) * | 1999-09-10 | 2001-03-15 | Interdigital Technology Corporation | Interference cancellation in a spread spectrum communication system |
RU2248097C2 (en) * | 2003-04-01 | 2005-03-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский научно-исследовательский институт связи" | Method for transmitting information |
RU92753U1 (en) * | 2009-11-03 | 2010-03-27 | Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" | BASIC RADIO ACCESS EQUIPMENT STATION |
RU2548173C2 (en) * | 2013-04-25 | 2015-04-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Кулон" | Command radio link digital modem |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2721935C1 (en) * | 2019-07-11 | 2020-05-25 | АО "Научно-технический центр радиоэлектронной борьбы" | Method of linear signal amplification by power and device for implementation thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9979498B2 (en) | Broadcast-signal transmitter/receiver and method for transmitting/receiving broadcast signals | |
RU2387101C2 (en) | High-speed paging channel with low probability of loss of paging message | |
KR101710616B1 (en) | Signaling and channel estimation for uplink transmit diversity | |
US10893433B2 (en) | Wireless vehicular communications involving retransmission of messages | |
US6985538B2 (en) | Digital radio communication system and method | |
US9385907B2 (en) | Dual re-configurable logic devices for MIMO-OFDM communication systems | |
CN101237298A (en) | Data rate coordination method and device in protected variable-rate links | |
KR100667812B1 (en) | Method and system for time-domain transmission diversity in orthogonal frequency division multiplexing | |
KR20080023872A (en) | Apparatus and method for distributed spatial multiplexing and distributed spatial diversity in multi-hop relay system | |
RU2688920C1 (en) | Apparatus and method for radio communication based on simo-ofdm technology | |
EP2061161B1 (en) | Improved Alamouti encoding and decoding | |
Lu et al. | Generalized interrelay interference cancelation for two-path successive relaying systems | |
JP2009049937A (en) | Wireless communication system and relay wireless device | |
Wu et al. | Mutual information based analysis for physical-layer network coding with optimal phase control | |
JP6813146B2 (en) | Transmitter for transmitting data transmission signal and receiver for receiving data transmission signal | |
JPH06252891A (en) | Radio communications system using multi-carrier transmission system and radio terminal equipment used for the system | |
KR20050089818A (en) | A backward compatible transmitter diversity scheme for use in an ofdm communication system | |
US7826546B2 (en) | Communication system, transmitter, receiver, transmitting method, receiving method, and program | |
US11336387B2 (en) | Wireless communication apparatus, data reception method, and program | |
CN101796744B (en) | Method and apparatus for realizing bit steam reliability equalizing in wireless cooperative relay network | |
JP2003234687A (en) | Radio communication system | |
JP2015154449A (en) | Receiving device, communication apparatus, and receiving method | |
JP2021078021A (en) | Signal quality monitoring device and method | |
Nithya et al. | Mobile WiMAX network with coded co-operative Relaying | |
JP2023085395A (en) | Signal quality monitoring device and method |