Система передачи тревожных сообщений по радиоканалу
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?ельно, максимально возможное время прохождения сигнала тревоги и при опросе двадцати объектов может составить до 2,5 минут, что недопустимо по тактическим соображениям охраны объектов.
Рис
Одной из самых последних новинок C&K Systems является беспроводная система охранной сигнализации Spread Net, использующая разработанную NASA технологию передачи сигналов в распределенном спектре (зачастую под уровнем эфирного шума), что увеличивает надежность прохождения сигнала, защиту его от искажения, подавления и сканирования.
Данную систему можно без преувеличения отнести к устройствам уникальным для гражданского применения. До настоящего времени системы такого класса использовались только для военных целей, специальной и космической связи. Прежде всего, достоинство системы заключается в шумоподобном сигнале, состоящем из 126 элементов разных частот со спектром, распределенным в широкой полосе частот. Со спектральной точки зрения такой сигнал выглядит как шум. Таким образом, крайне сложно не только зафиксировать его параметр, но даже обнаружить факт работы системы. Поэтому структура используемого сигнала обеспечивает высокую помехоустойчивость системы. Для подавления сигнала необходимо создать помеху в широкой полосе частот, что достаточно сложно технически. Но даже при постановке такой помехи система зафиксирует тревогу.
Таким образом, для построения радиосистем передачи извещений необходимо, как показывает опыт их развития, выполнение ряда обязательных условий. Во-первых, необходимо наличие нескольких выделенных частотных радиоканалов, обеспечивающих высокую помехозащищенность, возможность контроля каналов связи и электромагнитную совместимость одновременно работающих систем радиоохраны. Во-вторых, принцип передачи сигналов должен определяться из конкретного назначения системы и сферы ее применения.
При внедрении охранно-пожарной системы всегда уделяют большое внимание таким показателям, как количество абонентов, которых можно к ней подключить, и дальность действия. К разрабатываемой системе может подключиться до 100 абонентов с расстояния не более 1,5 км. Если бы система была проводной, то можно представить какую нагрузку принимала бы АТС, к которой было бы подключено большое количество таких систем. Радиус действия системы является средним показателем систем такого рода и ее можно с успехом использовать не только в средних по площади городах, но и в крупных, применяя ретрансляторы.
В данной работе ведется разработка приемной части, где входные сигналы представляют собой дискретный частотный сигнал, который обладает высокой помехозащищенностью, так как передаваемый сигнал-код состоит из 53 элементов, где каждый элемент передается на определенной частоте и в определенной последовательности.
Для подавления такого сигнала надо создать помеху в широкой полосе частот, что достаточно сложно технически, причем сама посылка, будет иметь очень малую длительность, что также затрудняет качественную постановку помехи.
В техническом задании задана общая длительность посылки без учета защитных интервалов Тобщ=1,38 мс. Принимая длительность защитного интервала tзи=2tи, определим длительность посылки охранного сообщения с учетом защитных интервалов Тпс=4,134 мс. При выборе центральной частоты сигнала основной упор делается на то, что диапазон частот примерно до 110 МГц очень сильно загружен, поэтому для устранения влияния на нашу систему других передающих станций мы поднялись на частоту f0 = 167 МГц, с числом каналов М = 53 и полосой пропускания каждого канала fк = 22,5 кГц с учетом защитных интервалов. Частотная и временная диаграммы используемого сигнала приведены на рис.1.2 и рис.1.3 соответственно.
В качестве индикатора будут использоваться либо светодиоды, либо цифровой индикатор. Дальнейшие параметры нашего устройства, такие как напряжение питания и отношение сигнал/шум на входе приемника являются наиболее распространенными для такого рода устройств охранно-пожарной сигнализации.
2. Обзор методов и средств приема тревожных сообщений
Из пункта 1 следует, что наша система должна быть многоканальной, чтобы обеспечивать высокую помехозащищенность. Рассмотрим некоторые виды многоканальных систем в качестве применения их в системах охранной сигнализации, такие как системы частотного и временного уплотнения, методы параллельного и последовательного частотного анализа.
В широко распространенных на практике классических системах частотного уплотнения в качестве канальных используются такие сигналы Sk(t), частотные спектры которых практически не перекрываются.
Следует подчеркнуть, что при частотном уплотнении длительность канальных сигналов Tk равна длительности сообщений, они передаются в неперекрывающихся частотных полосах, но во времени могут иметь произвольное взаимное расположение. Следовательно, системы с классическим частотным уплотнением относятся к разряду асинхронных систем.
Частотное разделение каналов обычно осуществляется на основе одновременного выделения всех каналов группой полосовых разделительных фильтров, настроенных на частоты своего канала.
Примерный вид амплитудного спектра SS(w) группового сигнала при частотном уплотнении и амплитудно-частотных характеристик разделительных фильтров k(w) на приеме показан на рис.2.1 соответственно сплошными и пунктирными линиями.
С помощью полосовых фильтров можно