ITU-R F 763-5 SPANISH-2005 Data transmission over HF circuits using phase shift keying or quadrature amplitude modulation《高频(HF)电路上使用相移键控或正交幅度调制的数据传输》.pdf

《ITU-R F 763-5 SPANISH-2005 Data transmission over HF circuits using phase shift keying or quadrature amplitude modulation《高频(HF)电路上使用相移键控或正交幅度调制的数据传输》.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《ITU-R F 763-5 SPANISH-2005 Data transmission over HF circuits using phase shift keying or quadrature amplitude modulation《高频(HF)电路上使用相移键控或正交幅度调制的数据传输》.pdf（55页珍藏版）》请在麦多课文档分享上搜索。

1、 Rec. UIT-R F.763-5 1 RECOMENDACIN UIT-R F.763-5*Transmisin de datos por circuitos de ondas decamtricas que utilizan modulacin por desplazamiento de fase o modulacin de amplitud en cuadratura (Cuestin UIT-R 145/9) (1992-1994-1995-1997-1999- 2005) Cometido Esta Recomendacin se refiere a sistemas de t

2、ransmisin de datos por canales de ondas decamtricas utilizando modulacin por desplazamiento de fase (MDP) o modulacin de amplitud en cuadratura (MAQ). En el Anexo 6 figura informacin sobre la transmisin de datos a velocidades entre 3 200 y 12 800 bit/s. La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT,

3、considerando a) que hay una demanda creciente de transmisin de datos a alta velocidad; b) que para satisfacer esta demanda pueden utilizarse dos tipos de mdems de modulacin por desplazamiento de fase (MDP), en particular, los mdems de transmisin en paralelo que utilizan telegrafa armnica multicanal

4、y los mdems de transmisin en serie que utilizan una sola subportadora; c) que para compensar la naturaleza desfavorable del medio de transmisin, se dispone de las siguientes tcnicas para ambos tipos de mdem; diversas formas de explotacin por doble diversidad, con inclusin de emisiones de banda later

5、al nica (BLU) separadas o de una sola emisin de banda lateral independiente (BLI); codificacin de deteccin y correccin de errores combinable con entrelazado en el tiempo; velocidades de datos variables para adaptar el sistema a la capacidad de canales; y, para los mdems de transmisin en paralelo nic

6、amente: varios niveles de diversidad de frecuencias dentro de la banda; introduccin de tiempos de guarda entre tramas para combatir la distorsin por propagacin por trayectos mltiples y el retardo de grupo, recomienda 1 que para la transmisin de datos a velocidades binarias de hasta 2 400 bit/s media

7、nte sistemas con MDP y multiplaje por divisin de frecuencia (MDF), se d preferencia al sistema descrito en el Anexo 1; 2 que para la transmisin de datos a velocidades binarias de hasta 3 600 bit/s con mdems de transmisin en serie, se d preferencia al sistema descrito en el Anexo 2; 3 que para otras

8、informaciones sobre la MDP en general, se consulte el Anexo 3; 4 que en el Anexo 4 se describen los sistemas de diversidad de modo/polarizacin destinados a mejorar la calidad de funcionamiento de los sistemas con MDP en ondas decamtricas; *Esta Recomendacin debe sealarse a la atencin de la Comisin d

9、e Estudio 8 de Radiocomunicaciones. 2 Rec. UIT-R F.763-5 5 que en el Anexo 5 se describe el sistema para transmitir datos a velocidades binarias de hasta 4 800 bit/s utilizando mdems de transmisin en serie; 6 que para las transmisiones de datos con velocidades binarias comprendidas entre 3 200 y 12

10、800 bit/s utilizando mdems de transmisin serie, las caractersticas preferentes del sistema sean las descritas en el Anexo 6. Anexo 1 Transmisin de datos a 2 400/1 200/600/300/150/75 bit/s por circuitos de ondas decamtricas que utilizan telegrafa armnica multicanal y MDP 1 Descripcin del sistema 1.1

11、Un terminal de recepcin/transmisin del sistema, se compone de: un transmisor y un receptor de informacin digital (por ejemplo, un computador); un mdem cuya funcin primaria es la conversin de informacin digital en analgica compatible con la entrada de un transmisor radioelctrico, y la conversin de la

12、 informacin analgica a la salida de un receptor radioelctrico en datos digitales compatibles con la entrada del receptor digital. Este mdem desempea asimismo diversas funciones de codificacin y efecta la combinacin de diversidad; un equipo de recepcin y de transmisin de radiofrecuencia (RF) conectad

13、o a las antenas. 1.2 En el lado transmisin, el flujo de datos de entrada a 2 400 bit/s se introduce en un convertidor serie-paralelo. A intervalos de 32 bits (es decir, intervalos de 13,33 ms) el contenido de este convertidor se transfiere en paralelo a un dispositivo de memoria de 32 bits, cuya sal

14、ida est conectada a un modulador con MDP-4. El mdem genera en transmisin una seal de audio compuesta, formada por un conjunto de 18 tonos en la banda 300-3 000 Hz. De estos tonos, diecisis tienen una separacin de 110 Hz (935 a 2 585 Hz), y estn modulados en modulacin por desplazamiento de fase cuadr

15、ivalente con codificacin diferencial (MDP-4 CD), cada uno a una velocidad binaria de 75 Bd lo que permite una velocidad de datos de 16 75 2 = 2 400 bit/s. El tono de 605 Hz se utiliza para la correccin de los errores de frecuencia de extremo a extremo, incluido cualquier efecto Doppler. El tono 2 91

16、5 Hz (u 825 Hz) se emplea para la sincronizacin del sistema. El combinador de doble diversidad puede aceptar entradas tanto de dos receptores que funcionen en el modo de diversidad de espacio, frecuencia o polarizacin como de un receptor que funcione en el modo de BLI. Rec. UIT-R F.763-5 3 Cuando la

17、 velocidad de datos es un submltiplo de la velocidad de transmisin, pueden emplearse diversas formas de diversidad dentro de la banda. Por ejemplo, una velocidad de 1 200 bit/s permite diversidad doble (1 200 2), una velocidad de 600 bit/s diversidad cudruple (600 4) y as sucesivamente, siempre con

18、una velocidad de transmisin de 2 400 bit/s. La utilizacin de la mxima diversidad posible, tanto dentro de banda como entre canales independientes, resulta as posible en funcin de la velocidad de transmisin de datos elegida. Se prevn 75/150/300/600/1 200 bit/s. Adems de una eleccin de la explotacin c

19、odificada/decodificada con velocidad de datos y modo de diversidad seleccionables, este mdem tambin permite el establecimiento del intervalo de entrelazado, asegurando as el sistema de comunicacin flexible que se resume en el Cuadro 1. La seal de transmisin se compone de tramas cuya duracin es 13,33

20、 ms. Esta duracin incluye un tiempo de guarda (4,2 ms) que se introduce con objeto de compensar los efectos de la propagacin por trayectos mltiples. El mdem utiliza dos tcnicas para reducir la degradacin de la seal debida, en particular, al ruido impulsivo y al desvanecimiento por interferencia: cod

21、ificacin y correccin de errores; entrelazado en el tiempo. Se utiliza una forma de cdigo de bloques cclico, BCH (16,8). Las palabras de cdigo BCH estn almacenadas en una memoria para ser extradas durante el proceso de entrelazado. El entrelazado se obtiene considerando: el primer bit de la ltima pal

22、abra almacenada; el segundo bit de la (m) palabra almacenada precedentemente; el tercer bit de la (2 m) palabra almacenada precedentemente .; el 16 bit de la (15 m) palabra almacenada precedentemente. CUADRO 1 Velocidades de datos/modos (elegibles independientemente para transmisin y recepcin) Veloc

23、idad Modos no codificados Modos codificados de datos (bit/s) Modos de diversidad Dispersin de tiempo disponible para el entrelazado en el tiempo Modos de diversidad adicionales Dentro de banda Canal Total (transmisor y receptor) (s) Dentro de banda Canal Total 2 400 2 2 1 200 2 2 4 0-12,8 2 2 600 4

24、2 8 0-25,6 2 2 4 300 8 2 16 0-51,2 4 2 8 150 16 2 32 0-102,5 8 2 16 75 0-205 16 2 32 4 Rec. UIT-R F.763-5 El nivel de entrelazado (m palabras de cdigo) se puede escoger, segn las condiciones de propagacin del trayecto radioelctrico, desde 0 (ausencia de entrelazado), 1, 2, 4, 8, 16, 32 64, correspon

25、diendo a un retardo de recepcin de datos que vara entre unos pocos milisegundos y decenas de segundos. Como los bits errneos no pertenecen a la misma palabra codificada, se consigue una mejor proteccin contra las rfagas de errores. En la Fig. 1, el rendimiento del mdem en presencia de ruido gaussian

26、o, se presenta en trminos de probabilidad de bits errneos, Pe, en funcin de la relacin seal/ruido, S/N, en modos con codificacin o sin codificacin, en una anchura de banda de 250 a 3 000 Hz. Los efectos de la codificacin son ms acusados para valores elevados de la relacin S/N. Las curvas se obtuvier

27、on mediante un montaje de prueba en el que una secuencia de prueba excita el mdem para producir tonos de audiofrecuencia. La salida del mdem se sumaba con un ruido gaussiano, se filtraba y se aplicaba a la entrada en recepcin de otro mdem, del que se retiraba a la salida la secuencia de prueba. Esta

28、 secuencia de prueba se introduca a continuacin en un analizador de errores de datos para determinar la proporcin de bits errneos (BER). La Fig. 2 muestra los resultados de una simulacin por computador del rendimiento del mdem en un canal con desvanecimiento. Se simul un canal con desvanecimiento en

29、 el que dos trayectos de igual amplitud llevaban seales separadas por un retardo multitrayecto de 1 ms, y cuyas frecuencias diferan en 1 Hz, para obtener desvanecimientos que pasaran por la banda de paso, en vez de permanecer en ciertas frecuencias fijas. En la Fig. 2 puede verse que el rendimiento

30、se mejora utilizando una combinacin de los diversos tipos de tcnicas de diversidad (dentro de banda y fuera de banda), cdigos de correccin de errores y tcnicas de entrelazado para velocidades binarias de 600, 1 200 y 2 400 bit/s. El mdem est actualmente en utilizacin experimental en un enlace por on

31、das decamtricas entre dos estaciones radioelctricas situadas en el centro y sur de Italia separadas entre s unos 800 km (500 millas). 1.3 El equipo RF efecta, en transmisin, operaciones relativas a la modulacin de canal y produce una emisin que tiene caractersticas de frecuencia y potencia radioelct

32、ricas adecuadas. Operaciones inversas de conversin de frecuencias se llevan a cabo en recepcin para obtener la seal audio compuesta que ha de enviarse al mdem. El equipo RF tiene las siguientes caractersticas particulares: fluctuacin de fase: inferior a 5 para un intervalo de tiempo de 10 ms (100 mu

33、estras); distorsin por retardo de grupo: 500 s en transmisin, 500 s en recepcin; intermodulacin: 36 dB por debajo de la potencia en la cresta de la envolvente. Rec. UIT-R F.763-5 5 FIGURA 1 Probabilidad de bits errneos en funcin de la relacin S /N para varias velocidades binarias, en modos con codif

34、icacin y sin codificacin, utilizando la tcnica de diversidad dentro de banda, para un canal sin desvanecimiento con ruido gaussiano 6 Rec. UIT-R F.763-5 FIGURA 2 Probabilidad de bits errneos en funcin de la relacin S /N en el caso de un canal con desvanecimiento selectivo, para las velocidades binar

35、ias de 600, 1 200 y 2 400 bit/s en los siguientes casos Rec. UIT-R F.763-5 7 Anexo 2 Transmisin de datos a velocidades binarias de hasta 3 600 bit/s por circuitos de ondas decamtricas que utilizan mdems de transmisin en serie 1 Generalidades El mdem permite transmitir datos por un canal de ondas dec

36、amtricas a 3 kHz. El mdem recibe y reconstituye los datos digitales a una velocidad de 3 600 bit/s y genera una seal de audiofrecuencia analgica dentro de la banda audio de 300-3 300 Hz. Incorpora una proteccin contra la propagacin por trayectos mltiples, el efecto Doppler y el desvanecimiento. 2 Mo

37、dos de funcionamiento del mdem Hay tres modos de funcionamiento posibles. 2.1 Modo semidplex con correccin de errores sin canal de retorno (FEC) 2.1.1 Este modo utiliza modulacin MDP M-valente (M = 2, 4, 8) (MDP-M) a 2 400 Bd, con una velocidad binaria de usuario de 75, 150, 300, 600, 1 200, 2 400 3

38、 600 bit/s (no todas las velocidades binarias pueden utilizarse con todas las formas de onda) y con tramas de 256 smbolos modulados (de los cuales 128 son smbolos de usuario), es decir, de 106,6 ms. 2.1.2 El intercambio de datos consta de tres fases, a saber, prembulo, trfico y fin de transmisin: La

39、 fase de prembulo permite al mdem llamado detectar la llamada y recibir los parmetros tcnicos (codificacin, entrelazado, velocidad de datos, modulacin) que necesita para el resto de la transmisin. En la fase de trfico se transmiten los datos. La fase de fin de transmisin permite al mdem llamado dete

40、ctar una palabra de fin de mensaje con miras a terminar el enlace y volver a la condicin de espera de trfico. 8 Rec. UIT-R F.763-5 El fin de transmisin tiene lugar cuando el mdem llamante transmite tramas en la condicin colgado. Estas tramas son similares a las tramas de prembulo, pero contienen un

41、bit con la informacin de la condicin colgado. 2.1.3 Las funciones son las siguientes: Emisin: codificacin y entrelazado de datos; entramado y modulacin; transmisin de seales de audiofrecuencia. Recepcin: recepcin de seales de audiofrecuencia; deteccin de la sincronizacin; demodulacin de la seal reci

42、bida; desentrelazado y decodificacin de datos. 2.2 Modo totalmente dplex con FEC Este modo es equivalente a dos enlaces semidplex independientes de tipo FEC. Se enva en ambos sentidos un prembulo seguido por los datos y una palabra de fin de mensaje, que el mdem llamado reconoce. Como en el modo sem

43、idplex FEC, este prembulo especifica los parmetros tcnicos que van a seguir. 2.3 Modo de correccin de errores con canal de retorno (ARQ) 2.3.1 Este modo utiliza modulacin MDP-M (M = 2, 4, 8) a 2 400 Bd, con una velocidad binaria de usuario de 600, 1 200, 1 800 2 400 bit/s (no todas las velocidades b

44、inarias pueden utilizarse con todas las formas de onda), con tramas de 256 smbolos modulados (de los cuales 128 son smbolos de usuario), es decir, de 106,6 ms. 2.3.2 El modo ARQ es un modo de transmisin de datos que entraa una repeticin selectiva por bloque. Los datos que se han de transmitir se div

45、iden en bloques correspondientes a una trama de mdem. El mdem llamante enva una supertrama de N bloques (N es nominalmente igual a 64, pero puede ser menor durante la transmisin de los ltimos datos) y espera que el mdem llamado acuse recibo de la misma. Si algn bloque no se recibe correctamente, ste

46、 se retransmite en la supertrama siguiente, que est formada de nuevos bloques. Las fases de este modo son: establecimiento de llamada (conexin), transmisin de datos y fin de transmisin (desconexin). Adems, el modo ARQ permite la desconexin momentnea, la conmutacin llamante/llamado, el control de flu

47、jo y el control adaptable de la potencia, la velocidad de datos y la frecuencia. Rec. UIT-R F.763-5 9 El modo ARQ consta, pues, de dos fases distintas, a saber: una fase de transmisin (transmisin de una supertrama por el extremo llamante y de un acuse de recibo por el extremo llamado) y una fase de

48、recepcin (recepcin de un acuse de recibo en el extremo llamante y de una supertrama en el extremo llamado). 2.3.3 Control adaptable 2.3.3.1 El modo ARQ permite el control adaptable de la potencia, la velocidad de datos y la frecuencia. De stas, el mdem slo controla totalmente la velocidad binaria adaptable. En el caso del control de potencia, el mdem indica al sistema la adaptacin que se ha de efectuar y contina la transmisin, y en el caso del control de f