La historia del desarrollo de las estaciones de radio digitales en mi país. Estaciones de radio digitales.

En el campo de las comunicaciones inalámbricas de onda ultracorta VHF/UHF, además de los productos terminales de comunicaciones inalámbricas como walkie-talkies, radios de automóviles y teléfonos móviles que durante mucho tiempo se han dado por sentado, existe También es un tipo relativamente profesional que la mayoría de la gente desconoce. El equipo de comunicación especial es la radio digital inalámbrica de onda ultracorta (en lo sucesivo, radio digital). Como sugiere el nombre, una estación de radio de transmisión de datos es una estación de radio que se utiliza para la transmisión de datos. La diferencia con una estación de radio convencional utilizada para la comunicación de voz es que la función principal de una estación de radio de transmisión de datos es utilizar la tecnología inalámbrica de onda ultracorta existente. canales para lograr una transmisión de datos de largo alcance. Por supuesto, una gran parte de la transmisión de datos La radio también conserva la función de realizar llamadas, que pueden considerarse compatibles con voz. Dado que se utiliza generalmente en sistemas industriales de medición y control remoto, que es lo que solemos llamar sistemas de telemetría de control remoto (o sistemas SCADA), el entorno de uso puede ser muy severo, por lo que las especificaciones técnicas y los requisitos de confiabilidad de las estaciones de radio digitales son mayores. que los de las emisoras de radio de voz estrictas.

Aunque no es muy conocida por la mayoría de la gente, en la corta historia del desarrollo de las comunicaciones modernas, la historia de la transmisión de radio digital puede considerarse algo "larga". El transmisor, que se utilizaba para enviar "telegramas" en código Morse hasta finales del siglo pasado, puede considerarse el "creador" de la radio digital. Debes saber que cuando se inventó el telégrafo, ya se podían utilizar estaciones de radio. ¡Pues la comunicación aún no había nacido! Por supuesto, después de más de cien años de "evolución", la banda de frecuencia de trabajo y el principio de funcionamiento de las estaciones de radio digitales son completamente diferentes a los de los transmisores.

El principio de funcionamiento de la estación de radio digital se describe brevemente de la siguiente manera: como todos sabemos, la señal de datos es una señal de pulso y la señal de pulso ocupa un espectro muy rico. Si una señal de pulso, como una señal de voz, se envía directamente a una estación de radio de onda ultracorta de banda estrecha modulada por un transmisor, entonces, debido a las limitaciones del ancho de banda del transmisor y del receptor de radio, la señal de pulso sufrirá una gran pérdida de espectro. durante el proceso de transmisión, lo que resulta en una gran cantidad de distorsión, atenuación, lo que resulta en errores de transmisión de datos o incluso fallas totales. Especialmente cuando la velocidad de transmisión es superior a 1200 bps, este método de modulación directa es completamente indeseable. Para lograr una transmisión de datos confiable y de alta velocidad en canales inalámbricos, es necesario implantar un módem (MODEM) en una estación de radio FM convencional en una frecuencia ultra alta. Al enviar datos, la señal de pulso (es decir, la señal de datos). es convertida por el modulador del MODEM. Para señales analógicas, solo se requiere el proceso inverso al recibir, y la señal analógica recibida se restaura a una señal de pulso a través del demodulador del MODEM.

En principio la emisión digital no es complicada, no es más que añadir un MÓDEM a la emisora ​​de radio FM tradicional. Pero, de hecho, la radiodifusión digital ha pasado por una historia relativamente larga y complicada, tanto en términos de desarrollo tecnológico como de marketing. ¿Cuál es su situación actual? ¿A dónde ir? Quizás muchos compañeros del sector estén muy preocupados por este tema.

Lo que ahora llamamos radiodifusión digital comenzó temprano en los países desarrollados occidentales como Europa, Estados Unidos y Japón. Ya en las décadas de 1960 y 1970, los fabricantes de comunicaciones representados por MOTOROLA comenzaron a involucrarse en el campo de las comunicaciones de datos inalámbricas, y las comunicaciones de datos UHF eran solo una de sus ramas. En ese momento, los walkie-talkies FM habían comenzado a hacerse populares en los países desarrollados occidentales. Al mismo tiempo, debido a la creciente demanda de automatización industrial, cada vez más campos necesitaban establecer sistemas de telemetría y control remoto para reemplazar los costosos e ineficientes manuales. Así surgieron los servicios de trabajo y transmisión inalámbrica de datos. Sin embargo, debido a que tecnologías como la síntesis de frecuencia no estaban maduras en ese momento y la cantidad de datos que debían transmitirse no era grande, las estaciones de radio digitales en ese momento eran en realidad relativamente "simples", simplemente agregaron una baja frecuencia. radio al walkie-talkie FM original o al chip de módem de velocidad de radio del automóvil, por lo que, estrictamente hablando, es solo una "máquina de modificación" de radio de voz, no una radio digital profesional en el verdadero sentido. En ese momento, uno de los chips MODEM más típicos era el MC145442 de MOTOROLA. También fue uno de los primeros chips MODEM en utilizar FSK (codificación por desplazamiento de frecuencia) y podía alcanzar una velocidad de transmisión de hasta 300 bps en canales de banda estrecha de onda ultracorta junto con. radios de voz tradicionales.

Posteriormente se desarrollaron diversas tecnologías de modulación y demodulación como MSK, FFSK, GMSK, QPSK y CPFSK, así como una serie de chips MODEM que se desarrollaron desde baja velocidad hasta alta velocidad, como AM7910, M7512B, TC3105, FX604, FX469. , FX909, FX589, etc., y ahora son comunes. Se utiliza un chip de software diseñado con un procesador de señal digital (DSP). Todos los MÓDEM de software diseñados por DSP se basan en la tecnología inicial de principio FSK. Con el avance de la tecnología de software y circuitos integrados, se han mejorado y desarrollado continuamente y se han mantenido sin cambios. Incluso un chip de baja velocidad como el MC145442 todavía es utilizado por algunas personas hoy en día y no se ha convertido en una reliquia cultural, lo que demuestra su estabilidad y vitalidad.

En comparación con países desarrollados como Europa, Estados Unidos y Japón, la tecnología de comunicación de datos inalámbrica de mi país comenzó tarde y tiene al menos unos 20 años de retraso, pero se está desarrollando rápidamente. El concepto de estaciones de radio digitales inalámbricas se formó en China a principios de la década de 1980 durante el período de reforma y apertura. Sin embargo, a lo largo de la década de 1980, debido a que la tecnología de software y hardware de nuestro país todavía estaba relativamente atrasada y el nivel de integración del sistema era relativamente. Las estaciones de radio digitales bajas solo se desarrollaron en China. Se han llevado a cabo algunos experimentos en algunos campos, como la conservación del agua, la electricidad y el suministro de agua, con un alcance pequeño y un número reducido de aplicaciones. Al ver las perspectivas de desarrollo de las comunicaciones de datos inalámbricas, la Comisión Estatal de Regulación de Radiocomunicaciones también designó la banda de frecuencia de 223-235 MHz específicamente para las comunicaciones de datos inalámbricas para evitar competir por recursos de frecuencia limitados con los entonces 150 MHz, 450 MHz y otros equipos de comunicación de voz. Este enfoque ha sentado una buena base política para el rápido desarrollo de estaciones de radio digitales y sistemas de telemetría.

A principios de la década de 1990, con la profundización de la reforma y la apertura, se desarrollaron rápidamente importantes industrias de la economía nacional representadas por la electricidad, la conservación del agua, el agua corriente, el petróleo, la protección del medio ambiente, las redes de calefacción, etc. y el nivel de automatización aumentó. El mercado del sistema de telemetría de control remoto de mi país (denominado sistema "tres remotos" o sistema SCADA) ha entrado gradualmente en una etapa de rápido desarrollo desde la etapa experimental, desde el uso civil hasta el militar, los campos de aplicación son cada vez más amplios, y el. la demanda está creciendo. Posteriormente, la radio de transmisión digital entró en un período de vigoroso desarrollo. Los sistemas de telemetría de control remoto más comunes y típicos incluyen: sistema de monitoreo de carga de energía, sistema de automatización de redes de distribución, sistema de medición de agua hidrológica (es decir, sistema de monitoreo de control de inundaciones de cuencas), sistema de monitoreo de redes de tuberías de agua, sistema de monitoreo de alumbrado público urbano, monitoreo de señales ferroviarias. El sistema, el sistema de monitoreo de la red de tuberías térmicas, el sistema de monitoreo de la red de tuberías de petróleo y gas, el sistema de posicionamiento GPS, el sistema de lectura de medidores centralizado, el sistema de notificación de terremotos, el sistema de báscula electrónica inalámbrica (), etc. se utilizan principalmente para las operaciones de carga y descarga de terminales portuarias. Se utiliza principalmente en operaciones de carga y descarga de terminales portuarias), sistemas automáticos de notificación de objetivos, sistemas de control de drones, sistemas antirrobo y de prevención de incendios, sistemas de monitoreo ambiental y otros sistemas de automatización.