La historia de las estaciones de radio digitales en mi país

En el campo de las comunicaciones inalámbricas de onda ultracorta VHF/UHF, además de los walkie-talkies, radios de automóviles, teléfonos móviles y otros productos terminales de comunicación inalámbrica a los que la gente común está acostumbrada desde hace mucho tiempo, existe También es relativamente profesional y no es conocido por la mayoría de la gente. Un equipo de comunicación especial muy conocido 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 transmisión de larga distancia Para la transmisión de datos, por supuesto, una gran cantidad de estaciones de radio digitales también conservan la función de llamada y son compatibles con llamadas digitales. Debido a que generalmente se usa en sistemas industriales de medición y control remoto, que a menudo llamamos 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 más estrictos que aquellos. de estaciones de radio de voz.

Aunque no es muy conocida por la mayoría de la gente, en términos de la corta historia del desarrollo de las comunicaciones modernas, la historia de la radio digital puede considerarse algo "larga". El transmisor que utilizaba el código Morse para enviar "telegramas" y que todavía estuvo en uso 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. ¡Por supuesto, después de más de cien años de "evolución", la banda de frecuencia y el principio de funcionamiento de las estaciones de radio digitales actuales son muy diferentes de los de los transmisores, y ya no son los mismos! .

El principio de funcionamiento de la estación de radio digital se describe brevemente a continuación: Como todos sabemos, la señal de datos es una señal de pulso y el espectro ocupado por la señal de pulso es muy rico. Si la señal de pulso se envía directamente al transmisor de una estación de radio de onda ultracorta de banda estrecha para su modulación como una señal de voz, entonces, debido a las limitaciones de ancho de banda del transmisor y receptor de radio, una gran cantidad del espectro de la señal de pulso será perdido durante el proceso de transmisión, lo que resulta en una gran distorsión y desvanecimiento. Esto 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, se debe implantar un módem (MODEM) dentro de una estación de radio FM de onda ultracorta convencional. Al enviar datos, el modulador MODEM convierte la señal de pulso (es decir, la señal de datos). en una señal analógica Cuando se recibe la señal, pasa por un proceso inverso y el demodulador MODEM restaura la señal analógica recibida a una señal de pulso.

En principio, la emisora ​​de radio digital no es complicada, no es más que añadir un MODEM sobre la base de la emisora ​​de radio FM tradicional. Pero, de hecho, las estaciones de radio digitales han pasado por una historia relativamente larga y complicada, tanto en términos de desarrollo tecnológico como de marketing. ¿Cuál es la situación actual? Esta puede ser una pregunta que preocupa mucho a muchos colegas de la industria.

Lo que ahora llamamos radio digital comenzó temprano en los países desarrollados occidentales como Europa, Estados Unidos y Japón. Ya en los años 1960 y 1970, los fabricantes de comunicaciones representados por MOTOROLA comenzaron a involucrarse en el campo de las comunicaciones de datos inalámbricas, de las cuales las comunicaciones de datos de onda ultracorta eran sólo una rama. En ese momento, en los países desarrollados occidentales, los walkie-talkies FM habían comenzado a volverse populares. Al mismo tiempo, a medida que los requisitos de automatización industrial eran cada vez mayores, cada vez más campos necesitaban establecer sistemas de telemetría y control remoto para reemplazarlos. operaciones manuales costosas e ineficientes Así surgió el negocio de la transmisión inalámbrica de datos. Sin embargo, debido a que tecnologías como la síntesis de frecuencia aún no estaban maduras en ese momento y la cantidad de datos a transmitir no era grande, las estaciones de radio digitales en ese momento eran en realidad relativamente "rudimentarias" y simplemente se adaptaban al walkie FM original. - Talkies o radios de automóvil. Utiliza un chip de módem de baja velocidad, por lo que, estrictamente hablando, es solo una "máquina de modificación" para una estación de radio de voz y no es una verdadera estación de radio digital profesional. Uno de los chips MODEM más típicos de esa época era el MC145442 de MOTOROLA. Este es también uno de los primeros chips MODEM en adoptar el formato FSK (Frequency Shift Keying). Cuando se combina con estaciones de radio de voz convencionales, puede alcanzar una velocidad de transmisión de hasta 300 bps en canales de banda estrecha de onda ultracorta.

MSK, FFSK, GMSK, QPSK, CPFSK, etc., varias tecnologías de modulación y demodulación desarrolladas en el futuro, así como una serie de chips MODEM que se han desarrollado desde baja velocidad hasta alta velocidad, como AM7910, M7512B, TC3105, FX604. , FX469, FX909, FX589, etc., hasta Los módems de software de uso común diseñados con procesadores de señales digitales (DSP) se basan en la tecnología de principio FSK. Con el avance de los circuitos integrados y la tecnología de software, se han desarrollado de forma continua. mejora y permanece sin cambios. Incluso un chip de baja velocidad como el MC145442 todavía es utilizado por la gente hoy en día y aún 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, mi país comenzó tarde en términos de tecnología de comunicación inalámbrica de datos 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 mi país a principios de la década de 1980 después de la reforma y apertura. Sin embargo, a lo largo de la década de 1980, debido a que la tecnología de software y hardware de mi país todavía estaba relativamente atrasada y el nivel de integración del sistema era relativamente bajo, digital. estaciones de radio también Hay solo algunas aplicaciones experimentales, a pequeña escala y en lotes pequeños en muy pocos campos, como la conservación del agua, la electricidad y el agua del grifo. Al ver las perspectivas de desarrollo de las comunicaciones de datos inalámbricas, la Comisión Estatal de Regulación de Radio en ese momento también estableció especialmente una banda de frecuencia dedicada para las comunicaciones de datos inalámbricas de 223 ~ 235 MHz para evitar competir con los 150 MHz, 450 MHz y otros equipos de comunicación de voz en ese momento. recursos de frecuencia limitados. Este enfoque con visión de futuro sentó una buena base política para el rápido desarrollo de estaciones de radio digitales y sistemas de telemetría de control remoto en el futuro.

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 los requisitos de automatización también aumentaron día a día. 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, y los campos de aplicación se están volviendo cada vez más extensos. la demanda también está aumentando. Las estaciones de radio digitales entraron entonces 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 pronóstico de hidrología y régimen hídrico (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, ferrocarril. sistema de monitoreo de señales, sistema de monitoreo de redes de calefacción, sistema de monitoreo de redes de oleoductos y gasoductos, sistema de posicionamiento GPS, sistema de lectura de medidores centralizado, sistema de notificación de terremotos, sistema de pesaje electrónico inalámbrico (utilizado principalmente para operaciones de carga y descarga en terminales portuarias), informes automáticos de objetivos sistema, sistemas de automatización no tripulados como sistemas de control de aeronaves, sistemas contra incendios y antirrobo, sistemas de monitoreo ambiental, etc.

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