Система передачи тревожных сообщений по радиоканалу
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
ом временном сдвиге. Для оптимальных ДЧ сигналов возможны два варианта (при четном и нечетном числе М). Тогда объем оптимальной системы ДЧ сигналов будет иметь вид:
(7.1)
Исходя из выше сказанного, можно выработать алгоритм построения оптимальных и квазиоптимальных систем ДЧ сигналов. В табл. 7.1 приведены правила образования последовательностей {aj(n)}; ограничения, налагаемые на определенные коэффициенты; объем системы и оценка ВКФ.
Таблица 7.1 Алгоритмы построения оптимальных и квазиоптимальных систем ДЧ сигналов
Правила образования последовательностей Коэффициенты Объем системыМаксимум ВКФaj(n) c0aj+n(mod M+1)M1/Maj(n) jn+c0(mod M)M-11/Maj(n) jn2+c1n+c0(mod M)(M-1)M2/Maj(n) jnr+c0(mod M)M-11/M
Mr-1
r/M
(M-1)Mr-2
r/M
M(r+1)/2-1
r/M
В первой строке табл.7.1 число а - первообразный корень по модулю простого числа М+1. Все остальные правила основаны на степенных сравнениях по модулю простого числа М. В четвертой строке числа r и М-1 взаимно-простые, то есть (r, М-1) = 1.
Первая строка табл.7.1 дает алгоритм построения оптимальной системы с максимальным объемом Lmax, равным числу элементов в сигнале М, а вторая и четвертая строки дают алгоритмы, при которых L = M-1.
Остальные строки табл.7.1 дают алгоритмы построения систем, близких к оптимальным, но большего объема. Так, ДЧ сигналы, построенные по алгоритмам, представленным в третьей и шестой строках табл.7.1, имеют пробелы во времени. Это происходит из-за появления частотных элементов, совпадающих по времени.
Из рассмотренных выше алгоритмов, создающих оптимальные системы ДЧ сигналов, наиболее простым является алгоритм первой строки. Проектируемая система имеет число элементов М = 53 и соответственно М+1 = 54, что является простым числом. Поэтому, используя этот алгоритм, можно построить кодовую последовательность, при этом получится оптимальная система, удовлетворяющая требованиям технического задания.
Используя данный алгоритм для построения кодовых последовательностей с различными значениями М и а, была написана программа, распечатка которой и самой последовательности при М = 53 и а = 5 представлены в приложении 2.
.2 Разработка протокола обмена информацией между ПЦН и объектовыми приборами
Исходя из условия технического задания необходимо предусмотреть разработку мер по контролю канала передачи охранных сообщений, что является необходимым для полноценного функционирования радиоохранной системы. Данное условие предусматривает необходимость установки на ПЦН еще и передатчика, который через определенные промежутки времени будет запрашивать приемник, расположенный на объекте, и в случае отсутствия ответа на несколько запросов будет выдавать сигнал тревоги. Учитывая, что целью данной работы является разработка приемной части системы, то ограничимся лишь разработкой протокола обмена информацией между ПЦН и объектовыми приборами.
Опираясь на американский стандарт примем, что система будет выдавать сигнал тревоги при отсутствии подтверждения на 2 запроса. Интервал между запросами примем равным времени прибытия группы реагирования, то есть 7 минут.
Используя матрицу кодов, запишем протокол обмена информацией между ПЦН и объектовыми приборами в следующем виде:
-я строка - синхронизация;
-я строка - номер объекта;
-я строка - начало передачи;
-я строка - индивидуальный код;
-я строка - окончание передачи.
8. Моделирование характера распространения радиоволн в частотном диапазоне при передаче тревожного сообщения
В системах сухопутной радиосвязи распространение радиоволн, подобное распространению в свободном пространстве, существует только на очень коротких трассах без препятствий. Можно считать, что для большинства трасс условия распространения соответствуют условиям распространения в пределах прямой видимости над ровной поверхностью с небольшими поправками на ее характер.
Мощность, поступающая в приемную антенну, расположенную на некотором расстоянии от передающей, находится по формуле:
(8.1)
где Pи = 20 мВт - мощность передаваемого сигнала;
Gи = 1 - коэффициент усиления передающей антенны;
Gп = 2 - коэффициент усиления приемной антенны;
lи = 1,8 м - длина волны;
h - коэффициент потерь в среде распространения;- расстояние между антеннами;
L - коэффициент запаса на неучитываемые факторы (обычно
L = 3тАж10).
Для точного расчета энергетического потенциала радиолиний необходимо учитывать виды поверхностей, так как коэффициент потерь в среде распространения меняется в зависимости от объектов, находящихся на пути распространения радиоволн. В частности для данной разработки представляют интерес следующие виды поверхностей:
. открытые районы - участки с небольшим числом препятствий, таких как деревья или строения;
. пригородные зоны - участки с одноэтажными домами, небольшими деревьями и строениями;
. городские районы - участки, плотно застроенные высотными зданиями.
Очевидно, что при распространении радиоволн в открытых районах, сигнал будет получать наименьшие затухания.
При распространении сигнала в пригородной зоне коэффициент потерь в среде возрастет, что непосредственно отразится на мощности принимаемого сигнала.
При распространении сигнала в условиях города обнаруживается эффект многолучевости, заключающийся в том, что сигналы в точку расположения приемной антенны приходят разными путями, по прямому и