Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка программных и технических средств канального кодирования и модуляции для эфирных видеоинформационных систем вещания и связи в условиях ограничения используемой полосы частот

Номер контракта: 14.579.21.0109

Руководитель: Витязев Владимир Викторович

Должность: заведующий кафедрой

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
канальное кодирование, цифровая модуляция, мобильный прием, цифровые системы связи, цифровые системы вещания

Цель проекта:
Реализуемый проект направлен на создание высокоэффективных программно-аппаратных средств канального кодирования, модуляции, декодирования и демодуляции для систем эфирного цифрового вещания и связи, разрабатываемых в рамках комплексного проекта "Разработка программных и технических средств для эфирных видеоинформационных систем вещания и связи массового и специального применения с использованием ограниченного частотного ресурса". Разрабатываемые программно-аппаратные средства должны обеспечить построение систем вещания и связи в диапазоне 30-300 МГц с полосой радиоканала до 1 МГц, пропускной способностью до 3.5 Мбит/с и предоставлением новых высококачественных услуг цифрового вещания (включая телевидение высокой четкости) и мультимедийной связи.

Основные планируемые результаты проекта:
В результате выполнения проекта должны быть созданы макеты следующих программно-аппаратных устройств:
- возбудитель для систем эфирного вещания, включающий в себя канальный кодер и модулятор;
- приемник для систем эфирного вещания;
- мониторинговый приемник для систем эфирного вещания;
- приемопередатчик для систем связи.
Общие основные характеристики разрабатываемых устройств
1) Возбудитель.
- Рабочий диапазон 30-300 МГц.
- Полоса сигнала до 1 МГц.
- Поддержка режима одночастотной сети (при работе с приемником ГЛОНАСС/GPS).
2) Приемник.
- Рабочий диапазон 30-300 МГц.
- Полоса сигнала до 1 МГц.
- Прием сигнала в условиях плотной городской застройки и в движении.
- Чувствительность по входу не более -80 дБм.
3) Мониторинговый приемник.
Дополнительно к характеристикам приемника:
- Поддержка разнесенного приема.
- Возможность записи входного IQ-сигнала.
- Чувствительность не более -110 дБ.
- ПО измерения основных параметров цифрового сигнала.
4) Приемопередатчик.
- Рабочий диапазон 30-300 МГц.
- Точность установки центральной частоты канала 10 Гц.
- Пик-фактор выходного сигнала не более 10 дБ.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Конечный продукт представляет собой программно-аппаратные макеты устройств канального кодирования, модуляции, декодирования и демодуляции для систем эфирного цифрового вещания и связи. Разработанные макеты позволят обеспечить потребности комплексного проекта по созданию экспериментальных образцов для системы высокоэффективного вещания и связи в диапазоне 30-300 МГц.
В проекте используются авторские алгоритмы частотной и временной синхронизации и кодирования цифрового сигнала. Предварительная оценка эффективности данных алгоритмов показывает, что по качественным характеристикам указанные алгоритмы не уступают лучшим существующим аналогам (устойчивый прием при шуме 0 дБ, высокая спектральная эффективность системы в целом по сравнению, например, с аналогичными алгоритмами в системе DVB-T2).
Для достижения заявленных результатов следует осуществить моделирование предложенных методов в среде МАТЛАБ, что позволит существенно сократить время разработки проекта. К рискам разработки системы следует отнести вероятность несовпадения используемых в проекте моделей канала с возможными реальными условиями распространения сигнала.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Разрабатываемые макеты служат в первую очередь прототипами для разработки экспериментальных образцов в комплексном проекте. Общая область применения разрабатываемых макетов и экспериментальных образцов - это цифровые наземные системы вещания и связи.
В результате разработки макетов будут созданы новые или усовершенствованы существующие алгоритмы формирования и приема цифровых сигналов, выйдут публикации в соответствующих печатных и электронных изданиях отрасли. На основе проведенных исследований и накопленного опыта будут реализованы обучающие программы для студентов и аспирантов ВУЗов радиотехнических и информационных специальностей.

Текущие результаты проекта:
В ходе работ по реализации проекта разработан макет программно-аппаратного возбудителя цифрового сигнала для диапазона 30-300 МГц с полосой до 1 МГц и скоростью цифрового потока до 3.5 Мбит/с. Разработаны алгоритмы формирования спектра сигнала с подавлением внеполосных компонент более 50 дБ и отношением сигнал/шум на выходе возбудителя более 35 дБ. Разработаны алгоритмы канального кодирования и модуляции, обеспечивающие потенциальную помехоустойчивость близко к границе Шеннона. Проведены теоретические исследования, которые и послужили основой для разработки устройства (макета) и соответствующих алгоритмов.