Утвержден и введен в действие
Приказом Федерального
агентства по техническому
регулированию и метрологии
от 24 июля 2015 г. N 972-ст
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СИСТЕМЫ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИЕ БОРТОВЫЕ
МЕТОДЫ МОДУЛЯЦИИ С ЭФФЕКТИВНЫМ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ
Onboard telemetry systems. Methods of modulation
with a pass-band effective utilization
ГОСТ Р 56527-2015
ОКС 49.090
Дата введения
1 января 2016 года
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом "Научно-производственное объединение измерительной техники" (ОАО "НПО ИТ")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 321 "Ракетно-космическая техника"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 24 июля 2015 г. N 972-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
Введение
Главная задача настоящего стандарта состоит в обеспечении всех заинтересованных организаций, разрабатывающих и эксплуатирующих радиотелеметрические системы, общими ссылочными данными. Организации несут ответственность за выбор методов модуляции радиочастот излучаемых сигналов, применяемых в конкретной аппаратуре.
Отдельные требования и правила настоящего стандарта могут быть применены в отношении стандартов организаций. Для использования настоящего стандарта при организации бортовых телеметрических систем, в основу которых заложен методы модуляции с эффективным использованием полосы пропускания, рекомендуется указывать в соответствующей ссылке, в какой части настоящий стандарт следует применять в отношении стандартов данной организации. Остальные требования при организации бортовых телеметрических систем, базирующихся на методах модуляции с эффективным использованием полосы пропускания, устанавливают в данной организации самостоятельно с учетом необходимости соблюдения установленного в Федеральном законе "О техническом регулировании" принципа обеспечения условий для единообразного применения стандартов.
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на радиоэлектронную аппаратуру бортовых радиотелеметрических систем и устанавливает правила применения методов модуляции высокочастотных сигналов при передаче данных по каналам "борт-земля".
Настоящий стандарт предназначен для установления методов модуляции несущей частоты с эффективным использованием полосы пропускания.
Стандарт рассматривает методы и вопросы построения схем модуляторов, отвечающих за формирование сигналов для управления параметрами высокочастотных сигналов для их дальнейшей передачи по каналам связи на приемную регистрирующую аппаратуру, а также устанавливает ограничительные требования к спектральным маскам излучений.
Настоящий стандарт не распространяется на методы, применяемые для конкретных радиотелеметрических систем, в том числе использующих псевдослучайные последовательности для увеличения помехозащищенности радиолинии.
2 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
2.1 модуляция: Процесс управления одним или несколькими параметрами колебания. Управляющим является сигнал, несущий информацию. В аналоговых системах используют амплитудную модуляцию и угловую модуляцию в двух модификациях: фазовая и частотная.
2.2 полоса пропускания: Непрерывный диапазон частот, для которого отношение амплитуды выходного сигнала к входному превышает некоторый заранее заданный предел.
2.3 модуляция с непрерывной фазой; MSK: Модуляция, при которой информация передается в изменении фазы высокочастотного сигнала.
2.4 Гауссовская манипуляция с минимальным сдвигом; GMSK: Модуляция с непрерывной фазой и постоянной огибающей. Данный вид модуляции получен из модуляции с минимальным сдвигом (MSK) добавлением Гауссовского фильтра, уменьшающего внеполосные уровни и спектральную полосу пропускания.
2.5 квадратурная фазовая манипуляция со сдвигом; OQPSK: Модуляция, свободная от межсимвольных интерференции и колебаний, удовлетворяющая требованиям к внеполосному излучению.
2.6 квадратурная фазовая манипуляция со сдвигом на основе квадратурно-синфазного модулятора; OQPSK I/Q: Модуляция, при которой фильтруются NRZ сигналы синфазного и квадратурного каналов. Отфильтрованные сигналы умножаются с синфазными и квадратурными сигналами несущей.
2.7 квадратурная фазовая манипуляция со сдвигом на основе фазового модулятора; OQPSK/PM: Модуляция, при которой сигнал формируется преобразованием синфазных и квадратурных сигналов без возврата к нулю к четырехпозиционному сигналу. Модулируется фаза несущей отфильтрованным сигналом фазы.
2.8 фильтр SRRC: Фильтр OQPSK с фильтрацией основной полосы частот характеристикой функции квадратного корня приподнятого косинуса.
2.9 сверточное кодирование: Вид помехозащищенного кодирования, позволяющий исправлять ошибки, возникающие при передаче данных в канале передачи информации с помехами.
2.10 перемежение: Метод перестановки символов передаваемой последовательности для изменения расположения ошибок при обработке сигнала на приеме.
2.11 кодирование Рида-Соломона: Вид помехозащищенного кодирования, позволяющий исправлять ошибки, возникающие при передаче данных в канале передачи информации с помехами.
3 Сокращения
В настоящем стандарте применены следующие сокращения:
- АЦП - аналого-цифровой преобразователь;
- АЧХ - амплитудно-частотная характеристика;
- БИХ - бесконечная импульсная характеристика;
- ГУН - генератор, управляемый напряжением;
- КИХ - конечная импульсная характеристика;
- УВ - устройство выборки;
- ФЧХ - фазово-частотная характеристика;
- BER - частота появления ошибочных битов;
- BPSK - бинарная фазовая манипуляция со сдвигом;
- BTs - произведение ширины полосы пропускания предварительного фильтра по уровню минус 3 дБ на длительность символа на входе модулятора;
- CCSDS - консультативный Комитет по космическим информационным системам (КККИС);
- CPFSK - частотная манипуляция с непрерывной фазой;
- Eb/N0 - отношение энергии бита к мощности белого шума;
- fc - несущая частота;
- FSK - частотная манипуляция со сдвигом;
- GMSK - манипуляция с минимальным сдвигом фазы несущей частоты с предварительной фильтрацией по Гауссу;
- h(t) - импульсная характеристика;
- MSK - манипуляция с минимальным сдвигом;
- Ng - разрядность данных, поступающих на вход цифрового фильтра;
- NRZ - представление сигнала без возврата к нулю;
- Nt - порядок цифрового фильтра;
- OQPSK - квадратурно-фазовая манипуляция со сдвигом;
- OQPSK I/Q - квадратурная фазовая манипуляция со сдвигом на основе квадратурно-синфазного модулятора;
- OQPSK/PM - квадратурная фазовая манипуляция со сдвигом на основе фазового модулятора;
- Pe - мощность сигнала;
- SFCG 21-2 - рекомендация 21-2 группы по координированию вопросов использования радиочастот в космических проектах SFCG;
- SRRC - фильтр с характеристикой эквивалентной функции квадратного корня приподнятого косинуса;
- TChS - длительность канального символа;
- Ts - длительность закодированного символа на входе модулятора;
- z-1 - задержка на один такт последовательности цифровых отсчетов;
- - мгновенное значение фазы сигнала;
- - начальная фаза.
4 Методы модуляции с эффективным использованием полосы пропускания
При проектировании бортовых радиотелеметрических систем для оптимизации занимаемой полосы радиочастот при передаче кодовых данных рекомендуется использовать следующие методы модуляции несущей частоты [1], [2]:
1 Манипуляция с минимальным сдвигом фазы несущей частоты с предварительной фильтрацией по Гауссу (GMSK) и с предварительным кодированием (при BTs = 0,25 и BTs = 0,5).
2 Квадратурная фазовая манипуляция со сдвигом (OQPSK) со следующими вариантами амплитудно-частотных характеристик предварительных фильтров:
- квадратного корня приподнятого косинуса (SRRC) при ;
- Баттерворта шестого порядка (при BTs = 0,5);
- другие типы полосовых фильтров с полосой пропускания немодулированного сигнала при BTs, не превышающего значения 0,5.
3 Частотная манипуляция с непрерывной фазой (CPFSK).
5 Требования к методам модуляции
Методы модуляции с эффективной полосой пропускания должны соответствовать следующим требованиям:
- требование к диапазонам несущих частот;
- требование к уровням излучения.
5.1 Требование к диапазонам несущих частот
Для просмотра документа целиком скачайте его >>>
