Sistema de transmisión simultánea de señalización Morse sobre una comunicación radio de tecnología digital.

Sistema de transmisión (1) simultánea de señalización Morse sobre una comunicación radio de tecnología digital,

que comprende:

- un generador de señal (2) con al menos una modulación digital en la que existe al menos una componente de modulación en amplitud;

- un generador de código Morse (3) que genera tonos Morse de forma analógica;

- un primer módulo atenuador (4), controlado por el generador de código Morse (3).

Así, una señal con modulación digital generada por el generador de señal (2) es atenuada en amplitud por el primer módulo atenuador (4), siendo esa atenuación en amplitud función de la amplitud de la forma de onda generada por el generador de código Morse (3). Así se simultánea la transmisión de información mediante modulación digital y la transmisión de código Morse mediante modulación analógica en amplitud (AM), utilizando una única señal portadora de radiofrecuencia (RF) y sin interrupción del servicio ni pérdida de información.

Sistema de transmisión simultánea de señalización Morse sobre una comunicación radio de tecnología digital

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un sistema de transmisión simultánea de señalización Morse sobre una comunicación radio de tecnología digital, teniendo la modulación digital empleada una componente de modulación en amplitud de la señal portadora de radiofrecuencia (RF) y realizándose la transmisión mediante modulación analógica en amplitud (AM) sobre la misma portadora de RF de un código Morse correspondiente a un identificador asignado al transmisor radio, permitiendo que en el momento de la transmisión de dicho identificador el servicio digital no se interrumpa.

Así, el objetivo es poder simultanear la transmisión digital y analógica sin pérdida de información de ambas señales.

CAMPO DE APLICACIÓN

La invención es de aplicación en la industria de las radiocomunicaciones para aquellos países en los que se exige que cada uno de los transmisores radio que componen una red, emitan un identificador unívoco mediante voz o codificación Morse.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Y PROBLEMA TÉCNICO A RESOLVER

En la actualidad existen sistemas de radiocomunicaciones digitales que permiten, mediante sus modulaciones digitales, ofrecer una optimización en las características de las comunicaciones y los servicios ofrecidos a los usuarios de dichas redes de comunicaciones. Un ejemplo de estas tecnologías es el estándar europeo TETRA, cuyo interfaz aire para comunicaciones de voz y datos (V+D) queda definido por el documento ETSI EN 300 3922 “Terrestrial Trunked Radio (TETRA) Voice plus Data (V+D) ”. Dicho documento contiene las especificaciones de nivel físico, nivel de enlace y nivel de red de acuerdo al modelo ISO.

En dicho estándar se encuentran definidos los servicios utilizados para establecer llamadas de tráfico, tanto para permitir llamadas de voz como de datos, junto con los servicios de datos de mensajes de estado y de datos cortos (Short Data Service SDS) del estándar TETRA, además de otros servicios.

Esta tecnología, está ampliamente difundida, aceptada y asentada a lo largo de todo el mundo para llevar a cabo comunicaciones profesionales de diferentes cuerpos de seguridad y emergencias, así como también es usada en sectores de transporte y empresas del sector industrial.

Los sistemas digitales basan sus transmisiones en modulaciones digitales en las que se agrupan uno o varios bits en símbolos y éstos, a su vez, modulan una señal portadora de radiofrecuencia (RF) en amplitud, fase, frecuencia o una combinación de éstas. Éste es el caso de la tecnología TETRA que utiliza la modulación pi/4-DQPSK.

Para poder implantar sistemas de este tipo de tecnologías, es necesario que los organismos reguladores de los diferentes países en los que se instauran, asignen frecuencias dedicadas y de uso continuo para la operativa de este tipo redes.

Sin embargo, en determinados países, es necesario generar identificadores del transmisor radio, mediante modulaciones analógicas en las que se exige la emisión de voz o tonos Morse para poder identificar en un momento determinado el uso concreto de una frecuencia en el espectro radioeléctrico regulado en dicho país.

Actualmente, por ejemplo, en EEUU y Canadá es obligatorio que todos los equipos que transmiten al aire una señal de RF emitan cada un determinado periodo de tiempo, 15 ó 30 minutos, según el caso, un código identificador mediante voz o codificación Morse. Este código se denomina en las normativas que regulan el uso del espectro radioeléctrico Call Sign o Station Identification, aunque también se pueden encontrar denominaciones distintas, como por ejemplo, Continuous Wave Identification (CW ID) .

La transmisión del identificador debe realizarse mediante modulaciones analógicas de amplitud (AM) , frecuencia (FM) o fase (PM) .

Existen excepciones en las que se permite que los equipos que utilizan modulaciones digitales puedan emplear métodos alternativos a los mencionados. En los casos en los que no se dan dichas excepciones, los sistemas radio detienen la transmisión de la señal digital para enviar dicho identificador, de forma que se produce un corte de servicio aunque no en la llamada en sí, es decir, si se está hablando no se produce corte y se corta el servicio tras dejar de hablar.

Los organismos que regulan el uso del espectro radioeléctrico son Federal Communications Commission (FCC) en EEUU e Industr y Canada (IC) en Canada. Las normativas en las que se regula la emisión del identificador de los equipos radio y que aplican a los sistemas radio TETRA, son el documento Title 47 CFR Chapter I Part 90 en EEUU, concretamente los puntos 90.425 y 90.647, y el documento RIC-15 Issue 2 Radio Station Identification en Canadá.

Según lo expuesto anteriormente, un sistema de radiocomunicación digital diseñado para mantener transmisiones continuas y así poder dar un servicio continuado a lo largo del tiempo, deberá interrumpir cada cierto intervalo de tiempo la transmisión de la señal digital para generar mediante modulación analógica la identificación de la estación base codificada en Morse, en los países que exigen dicha señalización, como puedan ser Estados Unidos y Canadá. Esto actualmente supone, para los países como los enunciados en el ejemplo, que sistemas digitales destinados para misiones críticas, como las de los servicios de seguridad y emergencia, se vean afectados durante varios segundos por la imperativa transmisión de dicha señalización Morse cada 15 ó 30 minutos, pudiendo llegar a causar el bloqueo de una llamada urgente por la falta de disponibilidad de canales de tráfico libres en un determinado momento.

La presente invención resuelve la interacción de las dos trasmisiones, digital y analógica, manteniendo simultáneamente un servicio continuado para ambas tecnologías, evitando la interrupción de las transmisiones digitales y preservando con ello la seguridad de las personas sometidas a situaciones críticas y que hacen uso de dichas tecnologías.

Como antecedente del estado de la técnica también puede citarse la patente estadounidense US 5 559 807 A, que muestra un sistema de comunicaciones móviles TDMA con una estación base y diversas unidades remotas.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

En la presente memoria se describe un sistema de transmisión simultánea de señalización Morse sobre una comunicación radio de tecnología digital, que se basa en permitir que un transmisor emita de forma simultánea sobre una única portadora de RF la modulación digital que contiene la información propia de las comunicaciones del sistema, y una modulación analógica correspondiente al identificador, exigido en determinados países, mediante código Morse, con el objeto de evitar la interrupción del servicio de las comunicaciones digitales durante dichas transmisiones concurrentes.

Así, en la presente memoria se describen cuatro variantes de ejecución práctica que permiten dicha transmisión simultánea de ambas modulaciones, digital y analógica.

La invención se refiere a un sistema de transmisión simultánea de señalización Morse sobre una comunicación radio de tecnología digital. La modulación digital empleada tiene una componente de modulación en amplitud de la señal portadora de radiofrecuencia (RF) , siendo del tipo de sistemas de radiocomunicación que, cada cierto intervalo de tiempo, es necesario generar una señalización Morse de identificación en cada estación base. El sistema de transmisión comprende:

ºun generador de señal con modulación digital con al menos una modulación digital en la que existe al menos una componente de modulación en amplitud;

ºun generador de código Morse que genera tonos Morse de forma analógica;

ºun primer módulo atenuador, a través del que se transmite la señal con modulación digital, que actúa de atenuador variable de amplitud de dicha señal.

La señal producida por el generador de modulación digital es transmitida a través del primer módulo atenuador controlado por el generador de código Morse, de manera que esta señal sufre una atenuación que es función de la amplitud de la forma de onda generada por el generador de código Morse, simultaneando la transmisión digital y analógica sin pérdida de información de ambas señales.

Así, en una primera variante de ejecución práctica, la señal de radiofrecuencia (RF) producida por el generador de modulación digital es transmitida a través del primer módulo atenuador y controlado por el generador de código Morse, de manera que esta señal sufre una atenuación que es...

1. Un sistema de transmisión simultánea de señalización Morse sobre una comunicación radio de tecnología digital, caracterizado por que el sistema de trasmisión (1) comprende: -un generador de señal (2) con al menos una modulación digital en la que existe al menos una componente de modulación en amplitud; -un generador de código Morse (3) que genera tonos Morse de forma analógica; -un primer módulo atenuador (4) , controlado por el generador de código Morse (3) ; tal que una señal con modulación digital generada por el generador de señal (2) , es atenuada en amplitud por el primer módulo atenuador (4) de manera que la atenuación en amplitud es función de la amplitud de la forma de onda generada por el generador de código Morse (3) , simultaneando así la transmisión de información mediante modulación digital y la transmisión de código Morse mediante modulación analógica en amplitud (AM) utilizando una única señal portadora de radiofrecuencia (RF) , sin interrupción del servicio ni pérdida de información.

2. El sistema de transmisión de la reivindicación 1ª, caracterizado por que la señal generada por el generador de señal (2) es una señal de radiofrecuencia (RF) .

3. El sistema de transmisión de la reivindicación 1ª, caracterizado por que adicionalmente comprende un modulador (5) que está conectado a la salida del primer módulo atenuador (4) , y por que la señal producida por el generador de señal (2) es una señal en banda base; de tal forma que la señal en banda base atenuada por el primer módulo atenuador (4) alcanza el modulador (5) , el cual, genera una señal de radiofrecuencia (RF) con modulación digital en la que existe al menos una componente de modulación en amplitud de tal forma que la atenuación en amplitud es función de la amplitud de la forma de onda generada por el generador de código Morse (3) .

4. El sistema de transmisión de la reivindicación 1ª, caracterizado por que el sistema de transmisión (1) además comprende: -un bloque de linealización (6) conectado a la salida del generador de señal (2) y a la entrada del primer módulo atenuador (4) ; -un amplificador de potencia (7) conectado a la salida del primer módulo atenuador (4) ; -un acoplador direccional (10) conectado a la salida del amplificador de potencia (7) ; -una antena (9) conectada a la salida del acoplador direccional (10) ; y, -un segundo módulo atenuador (8) conectado una salida adicional del acoplador direccional (10) y a una entrada adicional del bloque de linealización (6) ; de forma que la señal producida por el generador de señal (2) pasa por el bloque de linealización (6) donde es predistorsionada; a continuación alcanza el primer módulo atenuador (4) donde es atenuada en función de la amplitud de la forma de onda generada por el generador de código Morse (3) ; a continuación es amplificada hasta una potencia de transmisión final en el amplificador de potencia (7) para ser emitida por la antena (9) ; de manera que una muestra de la señal de salida del amplificador de potencia (7) es realimentada hasta el bloque de linealización mediante el acoplador direccional (10) y el segundo módulo atenuador (8) , cuya atenuación varía según la inversa de la función que determina la atenuación del primer módulo atenuador (4) a partir de la amplitud de la forma de onda generada por el generador de código Morse (3) .

5. El sistema de transmisión de la reivindicación 3ª, caracterizado por que el sistema de transmisión (1) adicionalmente comprende: -un amplificador de error (11) conectado a la salida del generador de señal (2) y a la entrada del modulador (5) ; -un primer amplificador (12) conectado a la salida del modulador (5) y a la entrada del primer módulo atenuador (4) ; -un segundo amplificador (13) conectado a la salida del primer módulo atenuador (4) ; -un amplificador de potencia (7) conectado a la salida del segundo amplificador (13) ; -un acoplador direccional (10) conectado a la salida del amplificador de potencia (7) ; -una antena (9) conectada a la salida del acoplador direccional (10) ; -un segundo módulo atenuador (8) conectado una salida adicional del acoplador direccional (10) ; -un demodulador (15) conectado a la salida del segundo módulo atenuador (8) ; -un amplificador de banda base (16) conectado a la salida del demodulador (15) y a una entrada adicional del amplificador de error (11) ; y, -un microcontrolador (14) conectado a los dos módulos atenuadores (4 y 8) y en el que se incluye el generador de código Morse (3) ; configurados para llevar a cabo una realimentación cartesiana para la linealización del amplificador de potencia (7) ; para lo cual:

- el generador de señal (2) produce en su salida los símbolos, descompuestos en las señales “I” y “Q”,

correspondientes a la modulación digital en banda base, los cuales entran en el amplificador de error (11) , en el que se cierra el lazo cartesiano, de forma que las salidas “I/Q” del amplificador de error (11) van al modulador (5) que genera una señal de RF con modulación digital, ajustándose su nivel mediante un primer amplificador (12) para entrar en el primer módulo atenuador (4) , cuya atenuación es función de la amplitud de la forma de onda generada por el generador de código Morse (3) implementado en un microcontrolador (15) , siendo amplificada la señal de RF por un segundo amplificador (13) y por el amplificador de potencia (7) hasta una potencia de transmisión final para ser transmitida por la antena (9) y, por otra parte, -una muestra de la señal de salida del amplificador de potencia (7) se realimenta mediante un acoplador direccional (10) , pasando a través de un segundo módulo atenuador (8) cuya atenuación varía según la inversa de la función que determina la atenuación del primer módulo atenuador (4) a partir de la amplitud de la forma de onda generada por el generador de código Morse (3) implementado en un microcontrolador (14) , conectándose la salida del segundo módulo atenuador (8) a la entrada de un demodulador (15) con el que se obtienen los símbolos descompuestos en “I” y “Q”, cuyo nivel se ajusta en un amplificador de banda base (16) para ambas señales “I/Q” y, finalmente, se realimentan las señales “I/Q” en el amplificador de error (11)

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