Технологии цифровой радиосвязи, используемые в системе NEXEDGE™ можно охарактеризовать следующим образом:

• 1 Аналого-цифровое преобразование

В режиме сеанса связи, когда пользователь, нажимая на переговорную кнопку (PTT) начинает разговор, его голос принимается микрофоном (MIC) и преобразовывается из акустического сигнала в аналоговый электрический сигнал. Затем голосовой сигнал дискретизируется с помощью аналогово-цифрового преобразователя (D/A).


• 2 Вокодер и исправление ошибок (FEC)

Кодер речевых сигналов сжимает речь, разбивая ее на сегменты и кодирует их с небольшим количеством бит, одновременно значительно снижая фоновые шумы. Кодирование речевых сигналов сжимает битовый голосовой поток для того, чтобы вместить его (для системы NEXEDGE™) в узкий радиоканал. В системе NEXEDGE™ используется вокодер AMBE+2, разработанный компанией Digital Voice System, Inc. (DVSI) – являющейся лидером в отрасли кодирования речевых сигналов (рис 2-4,2-5).

Данный вокодер работает путем разделения речи на короткие сегменты, длина которых обычно составляет 20-30 мсек. Каждый сегмент речи анализируется, затем осуществляется извлечение таких важных параметров, как основной тон, уровень и частотная характеристика. Затем осуществляется кодирование данных параметров с помощью небольшого количества цифровых бит. Вокодер AMBE+2, являясь настоящим произведением искусства цифрового кодирования голоса, имеет низкую битовую скорость передачи данных, одновременно обеспечивая передачу речи высочайшего класса, характерную для проводных телефонных систем. Он полностью повторяет все индивидуальные речевые особенности голоса, вопреки другим более ранним технологиям, когда речь звучала синтезировано и ненатурально.

Вместе с процессом кодирования речевых сигналов также применяется и прямое исправление ошибок (FEC). FEC представляет собой математический метод использования контрольной суммы, позволяющий на приемной стороне проверить целостность получаемого сообщения, а также определить, какие биты были повреждены. FEC позволяет исправлять ошибки в разряде, которые могли произойти из-за искажений в радиочастотном канале (RF). Это позволяет эффективно удалить шумы, способные исказить аналоговый сигнал и, путем сравнения, обеспечивает более постоянное качество звука во всей зоне покрытия. На данном этапе вокодер осуществляет сжатие путем снижения скорости до 4800 бит/с для полосы 6,25 кГц и до 9600 бит/с для полосы 12,5 кГц.


• 3 Фрагментирование (формирование кадров)

При фрагментировании речь, преобразованная вокодером, формируется для передачи. Это предполагает формирование голосовых данных и любой встроенной сигнальной информации (такой как ID группы, определение номера передающей станции (PTT ID), тип вызова и т.д.) в виде пакетов. Данные пакеты создают структуру, содержащую заголовок и полезную нагрузку – заголовок содержит информацию об управлении соединением и идентификаторе, а полезная нагрузка содержит речевой сигнал, преобразованный вокодером.

Информация заголовка периодически повторяется на протяжении времени передачи, что позволяет улучшить надежность сигнальной информации, а также дает возможность принимающей радиостанции подключиться к выполняемому в текущий момент вызову – "позднее включение".

В конце концов, сигнал кодируется для передачи с использованием 4-уровневой частотной модуляции FSK. Частотная модуляция (Frequency Shift Keying, FSK) представляет собой метод модуляции, при котором мгновенное значение несущей частоты дискретно изменяется в соответствии с цифровым кодом.Например, при 2-уровневой FSK бит «0» изменяет несущую частоту на «-Δf», в то время как бит «1» изменяет несущую частоту на «+Δf». При 4-уровневой ЧМ, коды 00, 01, 10 и 11 указывают сдвиг частоты +Δf, +3Δf, -Δf и -3Δf. Благодаря использованию четырех значений вместо двух, 4-уровневая FSK позволяет удвоить скорость передачи данных. С другой стороны, здесь можно использовать в два раза меньшую полосу пропускания для передачи такого же объема данных. Модуляция FSK имеет постоянную огибающую. Это снижает влияние сдвига амплитуды и позволяет использовать усилители класса С.

                        Рис. 2-4. Технологии цифровой радиосвязи, применяемые в системе NEXEDGE™ – передающий тракт.



                                 Рис. 2-5. Технологии цифровой радиосвязи, применяемые в системе NEXEDGE™ – приемный тракт.