Системы связи большого, малого радиуса, Мобильные цифровые ретрансляторы. Системы связи для водолазов и подводного плавания. Воутеры

Цены и наличие товара Вы можете уточнить здесь

Системы связи малого радиуса действия >>
Системы связи большого радиуса действия >>
Система с ретранслятором >>
Системы дистанционного управления базовой радиостанцией >>
Мобильные цифровые ретрансляторы (репитеры) >>
Системы связи для водолазов и подводного плавания >>
Воутеры >>

Системы связи малого радиуса действия

Такие системы используются для обеспечения локальной связи на небольшой территории. Как правило, это связь в зданиях или вне зданиях на расстоянии 1-2 км.

Для таких систем Концерном АЛЕКС предлагаются радиостанции ALCOM AL-446 мощностью 0,5 Вт и ICOM IC-F21 мощностью до 4 Вт, работающие на выделеных по всей Украине радиочастотах Концерна АЛЕКС в соответствии с лицензией Госкомсвязи Украины № 2061 от 01.03.2001 г. Это упрощает для потребителя процесс внедрения собственной системы связи за счет отсутствия необходимости в оформлении лицензии на радиочастоты.

Системы связи большого радиуса действия

Система с диспетчером
Эта система состоит из центральной диспетчерской базовой станции, оборудованной антенной с большой высотой подвеса и нескольких портативных и автомобильных радиостанций.

Эта система обеспечивает возможность радиосвязи мобильных станций с диспетчером во всей зоне действия (до 80 км) и связь мобильных станций между собой на расстоянии 2-5 км.

Система с ретранслятором

В отличие от системы с диспетчером, все радиостанции во всей зоне действия связи могут связываться между собой через ретранслятор. Для работы системы необходимо две частоты (одна для приема, другая для передачи).

В диапазоне 130- 170 МГц и разносе между частотами приема и передачи не менее 0,6 МГц, а в диапазоне 400-490 МГц не менее 4 МГц. Для построения таких систем связи необходимо наличие пары частот. В этом случае протяженность участка, охваченного связью, может быть неограничена, так как частоты могут повторяться на достаточном удалении ретрансляторов друг от друга. Например, на приведенной выше схеме Канал 1 может быть повторен после Канала 2.

Системы дистанционного управления базовой радиостанцией

Как известно, основными факторами, определяющими качество, надежность и дальность радиосвязи, являются мощность передатчика, чувствительность приемника и высота подъема передающей антенны.
Обычна ситуация, при которой оператор - диспетчер ведомственной системы радиосвязи - находится в здании, где подъем антенны на требуемую высоту не представляется возможным. Поэтому ретранслятор с передающей антенной приходится размещать на значительном удалении от оператора и, как следствие, управлять ими на расстоянии.
Систем дистанционного управления (СДУ), решающих такую задачу, существует немного, причем некоторые зарубежные разработки имеют высокую стоимость.
Система "АЛКОМ-СДУ", представляющая собой изготавливаемый Концерном АЛЕКС настольный диспетчерский пульт в комплекте с базовым и дополнительным оборудованием, полностью решает данную проблему.
Устройство позволяет управлять по выделенной двухпроводной линии протяженностью до 20 км базовой радиостанцией. В качестве последней используются мобильные радиостанции ICOM серии IC-F320/420/320S/420S/310/410/310S/410S.

Мобильные цифровые ретрансляторы (репитеры)

Радиосвязью для профессиональной деятельности пользуются самые различные организации и службы.
Дальность связи между двумя портативными радиостанциями обуславливается их выходной мощностью, ландшафтом местности и составляет от 2 до 5 км. Для обеспечения большего радиуса действия, наиболее широкое применение получили системы связи с использованием ретрансляторов, обеспечивающих дальность связи от 15 до30 км. Это позволяет увеличить расстояние между радиостанциями от 30 до 60 км.
Под ретранслятором обычно подразумевается базовое оборудование, установленное стационарно в населенном пункте. Об установке постоянных ретрансляторов для выездных оперативных групп, на отдаленных либо обособленных объектах, промплощадках, малых населенных пунктах и экспедициях, речь вести не приходилось виду того, что, потребность в связи может возникать в различных районах и носит кратковременный характер.
Такие задачи решают мобильные цифровые ретрансляторы (репитеры), предлагаемые Концерном АЛЕКС.
Концерн предлагает три варианта мобильных ретрансляторов.
Первый вариант - MRP-AL — имеет блочную компоновку и состоит из двух автомобильных радиостанций, аккумуляторных батарей, дуплексера и автомобильной или базовой антенны с кабелем. Комплектация может изменяться по желанию заказчика. Блочность позволяет при выходе из строя в одной из станций "передатчика" или "приемника" переключением станций между собой привести его в рабочее состояние.
Ретранслятор собран в удобном ударопрочном корпусе. Для приведения ретранслятора в рабочее состояние достаточно открыть крышку, подсоединить антенну, включить питание и установить канал на котором будут работать мобильные станции. Наряду со встроенной аккумуляторной батареей, обеспечивающей работу ретранслятора в течение двух часов, возможность подключения к бортовой сети автомобиля или сети 220В, в этом случае встроенная аккумуляторная батарея подзаряжается.
Второй вариант - VXR-AL-25V — является оригинальной разработкой нашей компании, имеет 25 Вт —100% цикла с низким энергопотреблением — 4 А при максимальной мощности. Данный ретранслятор предназначен для установки в автомобиле либо базовой установки.
Третий вариант - MRP-AL-25T — это ретранслятор типа VXR-AL-25V, выполн енный в прочно м металлическом кейсе, куда кроме ретранслятора входит дуплексный фильтр, источник питания от сети 220 VAC, а также автомобильная аккумуляторная батарея на 7 А и зарядное устройство для нее.

В качестве носимых терминалов, используемых для обеспечения подвижной связи при помощи мобильного ретранслятора, предлагаются радиостанции соответствующих частотных диапазонов ведущих фирм — производителей, таких как KENWOOD, ICOM, отвечающих военному стандарту MIL-810. Ретранслятор, не оснащенный контроллером, может комплектоваться более простыми и дешевыми терминалами (без транкинговой платы и клавиатуры). Для обеспечения секретности переговоров в станциях возможна установка шифраторов речи. Немаловажным преимуществом мобильного ретранслятора является то, что при установке в его корпус транкингового контроллера (SmarTrank-II, МРТ-1327 или другого), пользователь получит соответствующие системы профессиональной радиосвязи. Они дают возможность организации групп и подгрупп мобильных абонентов, их выхода в телефонную сеть общего пользования (при подключении ретранслятора к линии) установки многоуровневой системы приоритетов и многие другие важные функции.
Без сомнения, уникальные, функциональные возможности, простота и удобство в эксплуатации и обращении с ними, сделают мобильный ретранслятор необходимым снаряжением для силовых структур, спецслужб, лесных и охотничьих хозяйств, крупных промпредприятий с развитой инфраструктурой, аварийных и спасательных служб, подразделений МЧС.

Основные технические характеристики MRP-AL

Диапазон рабочих частот, МГц
146-174
400-430
450-470
Максимальное количество каналов: 32
Примечание. Все рабочие каналы должны быть сгруппированы в полосу частот до 500 кГц.
Шаг сетки частот. КГц 12.5 или 25.0
Класс излучения: 8К50F3Е или 16КОF3Е
Стабильность частоты, % + - 0.0005
Напряжение питания, В: 13.6 (+-10%) В
Потребляемый ток (передача\прием \ожидание), А: 5.5\1 \0.4
Примечание. При использовании в составе ретранслятора контроллера SmarTrunk II ток потребления увеличивается на 0.5 А.
Диапазон рабочих температур, гр. С. от -30 до +60

ПАРАМЕТРЫ ПЕРЕДАТЧИКА
Выходная мощность в антенну, Вт: до 15
Уровень побочных излучений, Дб -70
Девиация частоты, кГц +-2.5 или +-5.0

ПАРАМЕТРЫ ПРИЕМНИКА
Чувствительность (12дБ SINAD), мкВ:
0.22(АМР-15)
0.25(АМР-40\45)
Избирательность по соседнему каналу, дБ -70
Интермодуляционная избирательность, дБ -65

ОСОБЕННОСТИ
гибкое конфигурирование под задачи заказчика;
различные варианты конструктивного исполнения;
три основных режима работы - базовая станция, репитер, SmarTrunk II (некоторые режимы по желанию заказчика могут не поддерживаться );
питание осуществляется от любого из перечисленных источников: встроенный аккумулятор (емкость определяется заказчиком), сеть переменного тока с напряжением 220В, бортовая сеть автомобиля 12В;
ретранслятор поставляется с автомобильной или базовой антенной;
ретранслятор в базовом исполнении поддерживает сигнализацию типа CTCSS и DCS;
при использовании дополнительной логической платы обеспечивается поддержка 2-х и 5-ти тоновой сигнализации для ограничения доступа в систему незарегистрированных пользователей;
возможно обеспечение режима маскирования речи при установке в абонентские станции специальных плат.

ВНИМАНИЕ!
Имея базовую модель, Концерн АЛЕКС оговаривает в каждом конкретном случае комплектацию ретранслятора, необходимую заказчику, а также оказывает техническую поддержку в ходе его эксплуатации.

VXR-AL-25V

MRP-AL-25T

Системы связи для водолазов и подводного плавания

Приемопередатчик и приемник для подводного использования, предназначен для связи, приема речевых сигналов с другими приемопередатчиками GSM или М101А под водой (или с другими приемопередатчиками, работающими на частоте 32.768кГц), и с наземными М103 и М105.
Основные особенности:
предназначено для использования с маской Neptune II(имеется DIN соединение), также возможно использование со стандартными масками или с масками, закрывающими лицо полностью (full face mask);
включение на прием автоматическое;
тип сигнала-H-SSB;
частотный диапазон-32.768кГц;
радиус действия - 200 м;
глубина - 40м;
источник питания -9В (alkaline);
время непрерывной работы батарей - 8ч;
сигнал "слабый заряд батареи" (менее 7В) -1бип-сигнал\каждые 60 сек;
вес 280гр.-350гр.

Приемопередатчики для наземного использования, предназначены для связи с подводными приемопередатчиками, напр., GSM или М101А; 3М-103 (отличается небольшим весом, возможно ношение на поясе, для связи имеется гарнитура с микрофоном); 4М-105А (имеет встроенный громкоговоритель, микрофон, питание происходит от 8 батарей (1.5 alkaline) или от внешнего источника питания 12В).
Основные особенности:
включение на передачу при использовании кнопкиРТТ;
включение на прием автоматическое;
тип сигнала - H-SSB;
частотный диапазон -32.768кГц;
радиус действия - 200м;
источники питания 3М-103( 9В alkaline);
4М-105(8*1.5В alkaline\внеш.12В);
время непрерывной работы батарей — 8ч;
сигнал "слабый заряд батареи" (менее 7В) — 1бип-сигнал\каждые 60 сек;
вес от 1кг. -1.8кг.

Воутеры

Для расширения зоны действия систем симплексной связи и систем с ретранслятором Концерн АЛЕКС предлагает дополнять их воутерами.
Воутер — модульная система выбора оптимального по наилучшему соотношению "сигнал/шум" (Signal-to-Noise Ratio - SNR) удалленого приемника из нескольких подключенных, в которой для изменения SNR используются отдельные для каждого канала цифровые сигнальные процессоры (Didital Signal Processor-DSPs).
При этом количество подключаемых удаленных приемников (или ретронслятор) может лежать в пределах от 2-х до 12-ти, что достигается простым добавлением (удалением) интерфейсных канальных плат в главном модуле.
Наиболее распрастраненным случаем, когда целесообразно, и к тому же экономически эффективно использование данной системы является ситуация, когда с одной стороны мобильными и портативными радиосредствами обеспечивается прием сигналов от ретранслятора, а с другой стороны ретронслятор не может "слышать" мобильные\портативные радиосредства (что обусловлено их малыми выходными мощностями). В данном случае, размещая удаленные приемники в местах, откуда сигнал от мобильных\портативных радиосредств не достигает ретронслятора, и подключая их к системе (возможно использование радиорелейных, проводных или оптоволоконных линий связи), обеспечивается выбор оптимального по наилучшему соотношению SNR удаленного приемника из нескольких подключенных и передачу аудио сигнала от него на ретронслятор с большей выходной мощностью, обеспечивая тем самым требуемую площадь радио покрытия (т.е. каждый мобильный\портативный абонент может "слышать" каждого, а ретронслятор может "слышать"всех.
Система на основе использования воутера просто незаменима также в случае, когда какое-то важное сообщение передается одновременно по нескольким линиям связи или от нескольких передатчиков на раличных частотах, но в одном частотном диапозоне. При таком "разнессеном приеме" данное сообщение поступает от нескольких приемников на воутер который и обеспечивает выбор оптимального по наилучшему соотношению "сигнал\шум".
На практике применение воутеров приводит к увеличению радиуса действия системы связи от 30-50 км до 60-100 км.
Использование воутеров возможно как в конвенциональных, так и в транкин говых системах протоколов SmartTrunk-II, LTR.

Однокристальная система для мобильных устройств связи (ISD5008)

В данной публикации речь пойдет о ChipCorder фирмы Integrated Storage Devices (ISD) — подразделения Winbond Electronics. Микросхема ISD5008 предназначена для использования в мобильных средствах связи и служит для согласования аналоговых сигналов звукового диапазона. В микросхеме предусмотрена прямая связь с элементами акустического преобразователя и обеспечивается преобразование сигнала при регулировке, мультиплексировании, фильтрации и смешении двух независимых сигналов. Система обеспечивает запись этих обработанных аналоговых сигналов в энергонезависимое флэш-ППЗУ для последующего использования. Управление ISD5008 осуществляется через последовательный интерфейс, который используется для конфигурирования и управления устройством. Как сама система, так и все необходимые ее компоненты реализованы непосредственно на кристалле, включая элементы аналоговой обработки, энергонезависимую память, схемы формирования высокого напряжения и опорный генератор.

В любом мобильном устройстве связи, например в сотовом телефоне (рис. 1), обязательной является возможность обработки двух потоков информации: исходящего (от пользователя к удаленному абоненту) и входящего (от удаленного абонента к пользователю). Помимо этого, в системе мобильной связи желательна реализация таких функций, как полнодуплексная запись и воспроизведение голоса, авто- ответчик и отображение номера абонента. Важнейшим фактором, определяющим качество устройства связи, служит минимальное число внешних элементов и низкое энергопотребление. В данной статье описывается однокристальная система для обработки и хранения речевых сигналов, в которых реализованы все вышеупомянутые функции. Установленная между базовым модулем сотового телефона и акустическим преобразователем (динамик, микрофон), эта микросхема обеспечивает обработку нескольких аналоговых сигналов, значительно улучшая интеграцию на системном уровне.

Рис. 1. Системная конфигурация мобильного устройства связи

Предпосылки разработки

В существующих системах записи и воспроизведения речи [1–3] сигналы записываются с постоянной частотой выборки, что приводит к постоянному времени обработки. Ограниченный набор функций интерфейса, только один входной и один выходной каналы, отсутствие обработки сигнала — таковы возможности этих приборов. В результате для создания интерфейса мобильного устройства связи требуются дополнительные внешние элементы, что в итоге приводит как к увеличению потребляемой мощности, так и к росту стоимости всего устройства. В микросхеме ISD5008 все необходимые внешние элементы интегрированы на кристалле. Таким образом, она отличается от существующих приборов тем, что имеет следующие характеристики:

несколько цепей передачи сигнала от входа к выходу, конфигурируемых пользователем;

схему АРУ сигнала микрофона и усилитель для динамика, что позволяет напрямую подключаться к акустическим элементам;

схемы регулировки громкости и фильтрации;

аналоговый вход с регулируемым коэффициентом передачи;

дополнительные вход и выход, обеспечивающие подключение внешних устройств (например, в автомобиле);

дополнительные возможности конфигурируемого суммирующего усилителя, позволяющие записывать и воспроизводить сигналы обеих сторон при разговоре;

многоуровневую энергонезависимую память с одним миллионом циклов записи/чтения и хранением данных в течение 100 лет;

задаваемую пользователем продолжительность записи. Архитектура системы

Функционально микросхема разделена на три части. Верхняя секция состоит из схемы формирования высокого напряжения, необходимого для программирования флэш-памяти, цифровой логики для интерфейса SPI (последовательный периферийный интерфейс), схемы управления и схемы задающего генератора. Средняя секция содержит матрицу памяти, драйверы столбцов и декодеры строк. В состав драйверов столбцов входят устройства выборки/хранения (УВХ) вместе с аналоговыми компараторами для реализации алгоритма хранения аналоговых сигналов в энергонезависимой памяти. В нижней части находятся аналоговые цепи и соответствующие схемы обработки аналоговых сигналов, а также схемы формирования опорных сигналов. Для снижения уровня помех питание подается по трем отдельным шинам: шине схем формирования высокого напряжения, шине цифровой логики и шине аналоговой секции. ISD5008 работает при напряжении питания 3 В и содержит программируемую схему управления питанием, что позволяет минимизировать потребление во всех режимах. Организация памяти

Базовым элементом матрицы памяти (в дальнейшем — памяти) является элемент размером 0,6 мкм (рис. 2), выполненный по технологии SSI (двойная поликристаллическая инжекция). Флэш-элементы организованы в виде матрицы (рис. 3) линии битов/линии слов и линий общего истока, которые доступны через соответствующие строки. Каждый такой элемент памяти состоит из транзистора выбранного затвора (SG) и транзистора плавающего затвора (FG), соединенных в конфигурацию с разделенными затворами. Таким образом, элемент памяти имеет три вывода: общий исток (CS), доступный со стороны FG-транзистора; сток, доступ к которому возможен через SG-транзистор; выбранный затвор. Сама матрица памяти организована как архитектура ИЛИ-НЕ, где выбранные затворы формируют линии слов, а стоки, связанные первой металлизацией, — линии битов. Линии общих истоков, параллельные линиям слов, связаны вторым слоем металлизации. Напряжение программирования подается на плавающий затвор через диффузию общего истока на перекрытие FG. Горячие носители заряда из тока канала активируют ударную ионизацию на истоке FG-транзистора, обеспечивая тем самым эффективность программирования элемента матрицы.


Рис. 2. Поперечное сечение элемента памяти	Рис. 3. Организация матрицы памяти

Алгоритм и параметры программирования Алгоритм записи

Для записи аналогового сигнала из устройства выборки/хранения в ячейку памяти используется специальный алгоритм записи. Этот алгоритм основан на программе итераций замкнутого цикла и цикле проверки. Вначале выполняется очистка элемента памяти, после чего на общий исток подается последовательность импульсов (рис. 4, а). Столбец выбирается уменьшением соответствующего тока программирования с линии битов (рис. 4, b). После каждого импульса программирования содержимое элементов памяти считывается и сравнивается с соответствующим значением из УВХ. При достижении требуемого значения падение тока линии бита прекращается, исключая тем самым дальнейшее программирование элемента памяти.

Рис. 4. Схема многоуровневого аналогового программирования

Реализация

Специфическая реализация данного алгоритма повторяющихся циклов для SSI флэш-элемента представлена на рис. 5. Для каждого цикла программирования напряжение выбранного затвора (SG) устанавливается на уровне Vsg, ток программирования линии битов задается на уровне Ip источником тока. На линию общего истока (CS) подаются импульсы напряжения программирования Vpg, равного Vcs. Во время каждого импульса программирования время программирования tp управляется ключом заданного истока. Импульсы программирования подаются с нарастанием амплитуды от 6 до 12 В с шагом DVpg. Процесс программирования прекращается при достижении значения Vsf. После каждого импульса программирования происходит считывание значения Vsf в элементе (табл. 1). В табл. 2 приведены параметры для работы с элементами памяти. Во время чтения напряжение Vsf истокового повторителя линии битов определяется как заряд плавающего затвора. Данный метод эффективен при измерении отрицательного напряжения на элементе памяти Vt, то есть Vsf ~ -Vt. На рис. 6 и 7 показана зависимость Vsf от Vsg и Vcs соответственно. Таблица 1. Параметры алгоритма программирования

Наименование параметра	Значение
Напряжение стирания, Verase, В	15
Напряжение программирования (низкий уровень), Vprog_LOW, В	6
Напряжение программирования (высокий уровень), Vprog_HI, В	12
Ток программирования, Iprog, мкА	0,5
Шаг программирования, Vstep, мВ	16
Число импульсов	380

Таблица 2. Параметры режимов работы с памятью

Параметр	Режим работы
Параметр	Стирание	Программирование	Чтение
Ток линии битов, Ip или Id, мкА	-	-1	-1
Напряжение общего истока, Vcs, В	0	6-12	2,2
Напряжение выбранного затвора, Vsg, В	~15	2,3	4,2
Напряжение линии битов, Vsf, мкА	Плавающее	~0,8	Измерение

Рис. 5. Процесс программирования и сравнения при записи сигнала в элемент памяти


Рис. 6. Зависимость напряжения истокового повторителя от напряжения на выбранном затворе	Рис. 7. Зависимость напряжения истокового повторителя от напряжения на общем истоке

Схемы выборки и записи

После того как сигнал был занесен в УВХ, выполняется параллельное занесение выборок в ячейки памяти. Для этого в системе реализовано несколько схем УВХ, в результате чего время выборки становится значительно меньше времени программирования элементов памяти. Выборки будут храниться и использоваться схемой записи. Схема УВХ представлена на рис. 8.

Рис. 8. Схема устройства выборки/хранения Эта схема может быть подключена к операционному усилителю с единичным коэффициентом усиления (OP Amp), который является общим для всех УВХ. Подключение заданного УВХ выполняется по сигналу выбора «select». Когда схема УВХ отключена, выборка аналогового входного сигнала может быть восстановлена из истокового узла «собственного» n–МОП-транзистора. Это напряжение будет затем использовано для программирования элемента памяти. По сигналу «bank select» (выбор банка) производится подключение одного из двух банков схем УВХ: А или В. Во время программирования выборок может выполняться загрузка выборок из одного банка в другой. Таким образом, программирование матрицы памяти представляет собой непрерывный процесс. При программировании выбор узла общего истока и узла вентиля выполняется декодером «Xdecoder». Формирователь «Waveshaper» и высоковольтный драйвер «Driver» формируют сигнал, как показано на рис. 10.

Рис. 10. Архитектура блока хранения данных Этот сигнал подается на выбранный узел общего истока. Во время каждого цикла программирования высоковольтный (HV) импульс поступает на узел общего истока, в то время как ток программирования протекает через выбранную линию битов. Эта линия битов выбирается мультиплексором столбцов (MULTIPLEXER). После подачи высоковольтного импульса напряжение на истоковом повторителе Vsf считывается и сравнивается с напряжением выборки. Если Vsf меньше или равно напряжению выборки, то регистр-защелка будет сброшен. Это приведет к тому, что выбранная линия битов будет привязана к напряжению запрета Vxx, что в свою очередь приведет к остановке процесса программирования. На кристалле создано несколько схем УВХ с компаратором и мультиплексором столбцов, что позволяет программировать несколько элементов параллельно. Формирование и подача высокого напряжения

Для понимания формирования и подачи высокого напряжения рассмотрим упрощенную блок-схему (рис. 11). Импульсы стирания и итерационного программирования генерируются через блок CDAC (см. рис. 4, а) который представляет собой цифро-аналоговый преобразователь. CDAC формирует импульсы от 6 до 12 В с шагом 16 мВ с помощью 10-разрядного счетчика (HVINC). Эти импульсы поступают на общий исток ячейки памяти. Во время чтения и программирования используются два отдельных операционных усилителя. Напряжение, поданное на линию общего истока, нечувствительно к броскам питания, что позволяет устранить «провал» при переключении декодера. Затем импульсы напряжения проходят через предекодер (XRED) и декодер (XDEC), в результате чего поступают на те ячейки памяти, которые должны быть запрограммированы.

Рис. 11. Упрощенная блок-схема формирования и подачи высокого напряжения

Конвенциональные системы связи