Читайте данную работу прямо на сайте или скачайте

Генератор зашумления сетей сотовой связи

СибГУТИ. 210406. 035 ПЗ

2007

Подпись

№ докум

лист

Изм

Лист

Дата

Лит

Листов

Провер

Разраб

Игнатов

Реценз

Контр

Утверд

Генератор зашумления сетей сотовой связи

Игнатов

Подп. и дата

Инв. № подп.

Взам. Инв. №

Инв. № и дудл

Подп. и дата

Перв. примен

Справ №

ЗТ-35

Егунов

Содержание

1 Введени

2 Сотовый телефон с точки зрения информационной безопасностиЕЕ.

3 Способы защиты информации от течки по каналам сотовой связиЕ..

4 Основные типы систем подавления сотовой связи...

5 Обзор стандартов сотовой связи

6 Обзор оборудования по борьбе с утечкой информации по сетям сотовой связи...

6.1а Интеллектуальные системы блокирования сетей сотовой связиЕ

6.2 Системы зашумления непрерывного действия..

6.3 Акустические стройства блокирования радиотелефонов...

7 Рассмотрение генератора зашумления сетей сотовой связи RNR-0Е.

8 Разработка генератора зашумления сетей сотовой связи.

8.1 Разработка схемы электрической структурной генератор зашумления сетей сотовой связи.

8.2 Разработка генератора аналоговых сигналов.

8.3 Разработка фильтра сосредоточенной селекции

8.4 Выбор высокочастотного модуля

8.5 Выбор высокочастотного силителя мощности.

8.6 Выбор и обоснование стабилизатора напряжения.

8.7 Алгоритм программы генерации микроконтроллером аналоговых сигналов

8.8 Полная схема электрическая принципиальная генератора зашумления сетей сотовой связи...

8.9 Правила становки и эксплуатации генератора зашумления сетей сотовой связи...

8.10 Рассчёт надёжности..

СибГУТИ. 210406. 035 ПЗ

2007

Подпись

№ докум

лист

Изм

Лист

Дата

Лит

Листов

Провер

Разраб

Игнатов

Реценз

Контр

Утверд

Генератор зашумления сетей сотовой связи

Игнатов

Подп. и дата

Инв. № подп.

Взам. Инв. №

Инв. № и дудл

Подп. и дата

Перв. примен

Справ №

ЗТ-35

Егунов

9 Расчёт экономических показателей

9.1 Целесообразность разработки с экономической точки зренияЕЕ.

9.2 Калькуляция себестоимости генератора зашумления сетей сотовой связи...

10 Охрана труда...

DECT
а

Стандарт DECT обеспечивает радиодоступ для передачи информации исключительно в цифровом виде на расстоя ния от 5 м до 10 км. Основная характеристика данной технологии - высокая , по сравнению с обычными системами сотовой свя зи, плотность телефонной емкости в радиосоте малого радиуса.

Системы, разработанные на основе DECT, имеют высокую абонентскую ёмкость, свыше 10 Эрланг на кв.км. Продвижение беспроводных систем на рынке в немалой степени определя ется и тем, как они используют радиочастотный ресурс. Для работы DEСT требуется полоса 20 Гц. Чтобы честь такие параметры, как абонентский трафик, зона покрытия и использование радиочастотного спектра, обычно используется интегральная единица Эрланг/Гц/кв.км. Сравните емкости наиболее популя рных систем (в Эрланг/Гц/кв.км):

DECT - 500;

GSM-1800 - 100;

GSM-900 -10;

NMT-450, AMPS - не более 2.

Это полностью цифровой стандарт, поэтому он позволя ет предоставля ть все слуги цифровой свя зи, включая широкополосные (ISDN). Область применения DECT - от простого беспроводного телефона до системы, обеспечивающей различные телефонные слуги в рамках городского (или сельского) районного телефонного узла.

Основные задачи, поставленные перед DECT:

сотовая свя зь в рамках приня тых стандартов;

радиодоступ в диапазоне 1800-1900 Гц и его расширения ;

персональный радиовызов на основании объединенных протоколов;

международная ССПС (FPLMTS, Future Public Land Mobil Telephone System) со спутниковой подсистемой навигации.

Операторы больших сотовых сетей заинтересованы в использовании DECT для расширения абонентской емкости своих систем и покрытия существующих зон радиотени. Так как DECT не предусматривает полную мобильность, речь идет о работе вне автомобиля на территории, внутри зданий и т.п. Такие решения требуют значительно меньших капитальных вложений, чем развертывание дополнительных сот. Для решения проблем межсетевого взаимодействия , проводя тся работы по созданию интегрированного телефона, который автоматически определя ет через какую систему ему работать. Самое главное, что номер телефона сохраня ется единым для обеих систем. Изначально выделенный под DECT диапазон 1880-1900 Гц обеспечивает 10 несущих частот. Второе издание стандарта величивает полосу до 1937 Гц - под будущие расширения и для целей совместимости, когда традиционная область частот недоступна. Расширение до 1910 Гц обеспечит 16, до 1920 Гц - 22 несущие частоты.

В разных странах под DECT выделены различные частотные диапазоны:

1880-1900 Гц - базовый частотный диапазон DECT;

1880-1920 Гц - для Европы;

1910-1930 Гц - для Латинской Америки;

1900-1920 Гц - для основной территории Китая .

Основные особенности DECT:

Высокая эффективность использования выделенного частотного диапазона достигается за счет отказа от закрепленных частотных каналов. Это становится возможным благодаря процедуре полнодоступного мгновенного динамического выбора свободного канала с оценкой его помехоустойчивости. Такая процедура позволя ет станавливать базовые станции ближе друг к другу без потерь в качестве.

Базовый стандарт DECT СI я вля ется описанием технологии доступа, не подвижной системы свя зи, поэтому он содержит полный набор протоколов, обеспечивающих гибкость при соединении с различными сетя ми.[14]

Примечание: Стандарт получил широкое распространение

Стандарт NMT-450i

NMT-450 (Nordic Mobile Teleрhone), диапазон частот 453 - 468 Гц. Аналоговый стандарт, разработан в Скандинавии. В стандарте NMT-450 создана первая федеральная сеть сотовой свя зи "СОТЕЛ". Сети NMT-450 охватывают территории практически всех крупных городов и областей России.

Достоинства NMT-450 - значительно большая по сравнению с другими стандартами площадь обслуживания одной базовой станции при гораздо меньших затратах; малое затухание сигнала на открытом пространстве. Для сетей NMT-450 характерна большая дальность - возможность пользоваться свя зью на расстоя нии в несколько деся тков километров от базовой станции (до 100 км). Сигнал фиксируется даже за пределами гарантированной зоны покрытия , если абонент может подключить высокоэффективные направленные антенны и силители. Более естественное, чем при использовании цифровых стандартов, звучание человеческого голоса.

Недостатками данного стандарта я вля ются слабая помехоустойчивость (уровень помех в этом диапазоне выше, чем в диапазонах 800, 900 и 1800 Гц); меньшая , чем в цифровых стандартах, возможность предоставления широкого спектра сервисных слуг; незащищенность от подслушивания . Габариты, вес, потребление энергии аккумуля торов у телефонных аппаратов больше, чем в цифровых системах, время работы, соответственно, меньше (в новых моделя х эти недостатки менее выражены). Вероя тность снижения качества свя зи внутри помещений, величение времени дозвона в моменты пиковой нагрузки в сети. По этой причине в крупных городах число одновременно используемых номеров в пределах одной соты стандарта NMT-450 ограничено. Вероя тность подключения "двойников".

Для защиты пользователей сети от "двойников" была разработана современная система защиты SIS (SIS - Subscriber Identification Security). Внедрение ее началось на сетя х NMT450 c системы "Дельта Телеком" еще в 1994 году. С тех пор, официально, не зарегистрировано ни одного случая проникновения в сеть. Соответствующая реализация стандарта известна под названием NMT450i. Помимо функции защиты от фрода, оператор получает ря д дополнительных возможностей, например, пониженный тариф для телефона с ограниченной (одной сотой) мобильностью, ограничение зоны обслуживания для конкретного абонента, SMS и ря д других. Основное преимущество - возможность организации автоматического роуминга.

В процессе модернизации разрабатываются новые версии стандарта. Для величения емкости сотовых сетей стандарта NMT-450 планируется использовать шаг частотной сетки 12,5 кГц вместо стандартного шага 25 кГц, что позволит величить количество рабочих каналов с 180 до 359. Но этой привилегией смогут воспользоваться только владельцы новых моделей телефонов. Предполагается использовать временное разделение каналов, как в цифровых системах (работа нескольких абонентов на одной частоте). Спутниковые системы свя зи не смогут в ближайшее время составить серьезной конкуренции сетя м NMT-450 из-за высокой стоимости предоставля емых услуг.[15]

Примечание: Стандарт был широко распространен в середине и конце 90-х годов 20 века- сейчас от него практически отказались.

Стандарт DAMPS

DAMРS (Digital Advanced Mobile Рhone Service) - цифровая усовершенствованная подвижная телефонная служба. Цифровая модификация стандарта AMPS. Разработан для Северной Америки, но, завоевав популя рность и в других странах, в 1993 г. поя вился в России. Диапазон частот 825 - 890 Гц.

Особенностью данного стандарта я вля ется высокая емкость сетей (значительно выше, чем у NMT-450 и AMРS). В DAMРS/AMРS пользователь получает возможность эксплуатации мобильного аппарата как в цифровом, так и в аналоговом режимах. Абонентам предоставля ется широкий спектр сервисных слуг. Емкость сетей сотовой свя зи, работающих в этом стандарте, ниже, чем в полностью цифровых системах, но все же значительно выше, чем в аналоговых. Если при роуминге абонент из аналоговой сети AMРS попадает в цифровую - DAMРS, для работы ему выделя ются аналоговые каналы. Однако в этом случае преимущества цифровой свя зи, оплаченные заранее, ему недоступны.

В перспективе сети AMРS постепенно будут заменя ться сетя ми, работающими в цифровой версии этого стандарта. Последня я модификация IS-136 стандарта DAMРS по техническим возможностя м приближает его к GSM, она применя ется в московской сети "Би Лайн". Получает развитие и автоматический роуминг. У сотовых сетей есть свои "часы пик", когда мобильные абоненты не могут дозвониться или вынуждены прерывать разговор. Особенно это характерно для крупных городов, где сосредоточена основная масса пользователей. Для разрешения этой проблемы и удовлетворения растущих потребностей абонентов в сервисе операторы переходя т от аналоговых к современным цифровым стандартам.[15]

Стандарт AMPS/NAMPS

Система сотовой подвижной аналоговой свя зи стандарта AMPS (Advanced Mobile Рhone Service) была впервые введена в эксплуатацию в США в 1979г, это первый стандарт сотовой свя зи, взя тый на эксплуатацию коммерческими операторами свя зи. Система работает в диапазоне 825-890 Гц и имеет дуплексных каналов при ширине полосы частот каждого канала 30 кГц. Мощность передатчика базовой станции составля ет 45 Вт, автомобильной подвижной станции 12 Вт, переносного аппарата до 2 Вт. В стандарте использован ря д оригинальных технических решений, направленных на обеспечение качественной свя зи при минимальной стоимости оборудования . На основе этого стандарта в дальнейшем были разработаны две его модификации: аналоговая N-AMPS и цифровая D-AMPS, Оба эти варианта были созданы, в первую очередь, для размещения в выделенной полосе частот большего числа разговорных каналов. В N-AMPS это достигается использованием более зких полос частот каналов, а в D-AMPS использованием временного разделения каналов. В системе сотовой свя зи стандарта AMPS применя ются базовые станции с антеннами, имеющими ширину диаграммы направленности 120 градусов, которые станавливаются в глах я чеек. Базовые станции подключены к центрам коммутации с помощью проводных линий, по которым передаются речевые сигналы и служебная информация . В системе используется принцип разнесенного приема сообщений, поэтому базовые станции содержат по две антенны и соответствующие полосовые фильтры. Приемник - двухканальный, с двойным преобразованием частоты в каждом канале. Блок контроля выполня ет функции диагностики состоя ния станции. Для приня тия решения о переключении каналов в системе осуществля ется периодический контроль качества каждого из них путем измерения интенсивности принимаемого сигнала (напря женности поля ) с помощью специального приемника. Информация об ровне сигнала в контролируемом канале передается в центр коммутации подвижной свя зи, где производится сравнение приня той информации с аналогичными данными соседних базовых станций и, в случае необходимости, принимается решение о переключении абонента на другую базовую станцию.

Операторов, работающих в этом стандарте, объединя ет "Ассоциация -800" - организация , координирующая действия и защищающая права операторов, работающих в диапазоне 800 Гц. Одним из самых актуальных вопросов, стоя щих перед членами "Ассоциации-800" из числа тех, кто эксплуатирует сотовые сети стандарта AMPS/NAMPS, я вля ется постепенный переход на более современные стандарты, работающие на частоте 800 Гц. Наиболее очевидный способ - это цифровизация этого же стандарта, т.е переход на D-AMPS, тем более, что существует много мобильных терминалов, работающих одновременно в AMPS и в D-AMPS. Более перспективный путь, но требующий комплексное переоборудование сетей, подразумевает переход на стандарт CDMA. Ещё один вопрос, который касается модернизации сетей AMPS/D-AMPS, касается предоставления абонентам слуг передачи данных и выхода в Интернет. Богатейшие возможности открываются при использовании технологии пакетной коммутации данных, которая реализует вариант беспроводного доступа в Интернет, электронной почте, передачу сообщений (как двусторонних, так и широковещательных), доступ к базам данных и удаленной телеметрии. Существует одно полностью готовое решение - Пакетная Передача Данных в Сотовых Сетя х (CDPD). CDPD - это коммерчески доступная технология , которая позволя ет сетя м AMPS/D-AMPS поддерживать пакетную передачу данных. Система CDPD интегрируется в существующую сеть, причем возможности пакетной передачи можно наращивать постепенно.[15]

Примечание: Осуществля ется переход на стандарт CDMA.

Стандарт CDMA

СDMA - система множественного доступа с кодовым разделением - стала, возможно, самой многообещающей системой, поя вившейся на мировом рынке. Деся тилетия назад эта технология использовалась в военной свя зи (США), сегодня известна всем как глобальный цифровой стандарт для коммерческих систем коммуникаций. За последние пя ть лет технология использования CDMA была протестирована, стандартизирована, лицензирована и запущена в производство большинством поставщиков беспроводного оборудования и же применя ется во всем мире. В отличие от других методов доступа абонентов к сети, где энергия сигнала концентрируется на выбранных частотах или временных интервалах, сигналы CDMA распределены в непрерывном частотно-временном пространстве. Фактически метод манипулирует и частотой, и временем, и энергией.
В технологии CDMA возможно обеспечение высокого качества речи при одновременном снижении излучаемой мощности и ровне шумов. Результатом я вля ется постоя нное высокое качество передачи речи и данных с минимальной средней выходной мощностью. В сотни раз меньшее значение выходной мощности в отличие от других, используемых в настоя щее время стандартов - отличительное качество технологии CDMA при рассмотрении двух немаловажных факторов:

- воздействия на организм человека;

- продолжительности работы без подзаря дки аккумуля тора.

Ёмкость CDMA от деся ти до двадцати раз выше, чем у аналоговых систем, и в три- шесть раз превышает емкость других цифровых систем. Сети, построенные на ее основе, эффективно используют радиочастотный ресурс, благодаря возможности многократного использования одних тех же частот в сети.

По характеристикам качества передачи речи параметры CDMA сопоставимы с качеством проводных каналов. Поскольку по каналам CDMA передается не только голос, но и любая другая информация , особую ценность имеет отсутствие помех. Если ря довой пользователь, по большому счету, безразличен к тому, звучит его голос при телефонном разговоре с безупречной чистотой или с небольшими помехами, то ошибки, допущенные при передаче файлов, могут нарушить целостность, например, корпоративной базы данных. Применя емый "код" служит не только для идентификации разговора того или иного пользователя , но и я вля ется одновременно своеобразным фильтром, страня ющим искажения и фоновые помехи. Встроенный алгоритм кодирования обеспечивает высокую степень конфиденциальности, обеспечивая защиту от несанкционированного доступа и прослушивания .

Система CDMA обеспечивает меньшую задержку в передаче голосового сообщения , чем другие системы подвижной свя зи. При использовании CDMA не приходится применя ть изощренные средства для подавления эхо-сигнала. Совершенный метод коррекции ошибок позволя ет эффективно бороться с многолучевым распространением сигнала. Это свойство дает дополнительные преимущества CDMA в условия х городов с высотными застройками.

CDMA предоставля ет дополнительный сервис, обеспечивающий одновременную передачу голоса и данных по одному каналу. В технологии CDMA реализованы оригинальные алгоритмы паковки данных для большей скорости их передачи.

Стандарт CDMA450 (CDMA-MC), предназначенный для систем, разворачиваемых в диапазоне 450 Мгц, включает в себя семейство стандартов, разработанных Группой 3GPP2, изданный TIA и одобренный Международным Союзом Электросвя зи(ITU) для систем IMT-2: CDMA2 1X, CDMA2 1xEV-DO и CDMA2 1xEV-DV.

В настоя щее время , CDMA2 1X и CDMA2 1xEV-DO коммерчески доступны для диапазона 450 Мгц, CDMA2 1xEV-DV Ч разрабатывается .

Преимущества CDMA450 заключаются в высокой спектральной эффективности каналов, высокоскоростных возможностя х по передаче данных стандарта CDMA2 и в обеспечении расширенного радиопокрытия , обеспечивающегося использованием низкочастотного диапазона. CDMA450 обеспечивает больший размер соты по сравнению с размерами сот в других диапазонах, что приводит к необходимости меньшего количества сайтов и позволя ет значительно сократить число базовых станций для обеспечения радиопокрытия обширных областей (рисунок 5.1).

Рисунок 5.1 Сравнение радиопокрытия в стандартах сотовой свя зи

CDMA450 обеспечивает услуги IMT-2: высококачественный голос и высокоскоростную передачу данных

отсутствие частотного планирования благодаря использованию тех же самых частот в смежных секторах каждой соты;

улучшенная защищённость передаваемых данных;

улучшенные характеристики покрытия , позволя ющие использовать меньшее количество сот;

большее время работы батарей до разря дки;

возможность выделения требуемой полосы частот - по потребности

ёмкость базовых станций увеличивается в 8-10 раз по сравнению с AMPS и в 4-5 раз - по сравнению с GSM.

CDMA450 предлагает решение для разнообразных рынков:

Эволюцию действующих Систем NMT-450 к IMT-2: Множество операторов в странах Восточной/Центральной Европы, России и Юго-Восточной Азии используют диапазон 450 Гц, для предоставления беспроводных слуг на основе аналогового оборудования первого поколения , основанного на стандарте NMT (Скандинавский Мобильный телефон). Многие из этих операторов переходя т к цифровому стандарту и модернизируют свои действующие сети, используя технологии IMT-2. CDMA450 Ч единственная технология , коммерчески доступная этим операторам, позволя ет осуществить пря мой переход от систем первого поколения к сетя м следующего поколения . CDMA450 Ч также одна из немногих технологий, которая вписывается в полосу частот Ч5 Гц (требуя 2 x 1,25 Гц для одного канала; что соответствует Ч4 несущим CDMA450 при наличии полос безопасности),

Универсальные слуги: Обеспечение доступа к телекоммуникационным слугам (голос и доступ в Интернет) Ч ключевой приоритет для правительств и регулирующих органов во всем мире, особенно для развивающихся странах. Преимущества радиопокрытия более низкочастотного диапазона обеспечивают рентабельное решение достижения этих целей. Из-за благоприя тных характеристик распространения более низких частот и свя занных с этим выгод радиопокрытия , можно получить существенные преимущества в стоимости развертывания беспроводных систем в диапазоне 450 Гц.

Диапазон 450 Гц может использоваться , для обеспечения широкополосного доступа и передачи данных для мобильных или фиксированных пользователей. Многие страны зая вили о своих потребностя х в рынках свя зи для служб безопасности, включающих групповую свя зь, быструю передачу данных, push-to-talk, видеоконференции, диспетчерскую свя зь.

В некоторых странах также рассматривается возможность использования быстродействующих сетей передачи данных для школ, больниц и других видов коммерческой дея тельности. Эти сети могли бы рассматриваться как дополнительные к другим сотовым сетя м и могли бы использоваться для мобильных или в фиксированных потребителей в зависимости от вида приложений.[16]

Таблица 5.1 Распределение частот диапазона 450 Мгц в Мире

Поддиапазоны	Частоты мобильных терминалов	Частоты базовых станций
A(предпочтительный поддиапазон)	452.Ч457.475	462.Ч467.475
B	45Ч456.475	46Ч466.475
C	45Ч454.8	46Ч464.8
D	411.67Ч415.850	421.67Ч425.850
E	415.Ч419.975	425.Ч429.975
F	47Ч483.48	48Ч493.48
G	455.2Ч459.99	465.23Ч469.99
H	451.31Ч455.730	461.3Ч465.73

Примечание: Один из самых перспективных и быстроразвивающихся стандартов на сегодня шний день.

СтандартGSM-900/1800

GSM( Global System for Mobile Communications - глобальная система подвижной свя зи).

Главное достоинство GSM- меньшие по сравнению с аналоговыми стандартами размеры и вес телефонных аппаратов при большем времени работы без подзаря дки аккумуля тора. Это становится возможным при использовании аппаратуры базовой станции, которая постоя нно анализирует ровень сигнала, принимаемого от аппарата абонента. В тех случая х, когда он выше требуемого, автоматически снижается излучаемая мощность. Относительно высокая емкость сети. Низкий ровень помех. Более высокий ровень защиты от подслушивания и нелегального использования номера, чем у аналоговых стандартов. Недостаток стандарта - небольшая дальность сигнала. стойчивая свя зь возможна на расстоя нии не более 35 км от ближайшей базовой станции даже при использовании силителей и направленных антенн.

В целом система свя зи, действующая в стандарте GSM, рассчитана на ее использование в различных сферах. Она предоставля ет пользователя м широкий диапазон слуг и возможность применя ть разнообразное оборудование для передачи речевых сообщений и данных, вызывных и аварийных сигналов; подключаться к телефонным сетя м общего пользования (PSTN), сетя м передачи данных (PDN) и цифровым сетя м с интеграцией служб (ISDN).

Стандарты цифровых систем GSM-900 и GSM-1800 используют диапазоны частот 890-960 Гц и 1,71-1,8Гц соответственно (рисунок 5.2)

Рисунок 5.2 Планы частот ССПС стандартов GSM 900/1800.

Для обеспечения максимальной развя зки между каналами приема и передачи при формировании дуплексных каналов частотный диапазон стандарта GSM-900 разделен на две части. Нижний частотный часток 890-91Гц используется для формирования каналов передачи MS(мобильной станции), нижний часток 935-960 Гц- для каналов передачи BTS(базовой станции).

Защитный интервал между частотными частками составля ет 915-93Гц.

Каждый частотный часток включает 124 фиксированные частоты с шагом сетки частот я ет обеспечить разнос между каналами передачи и приема в каждом дуплексном канале равный

Частотные частки имеют защитный интервал 1,785-1,80Гц.Частотный разнос между каналами передачи и приема в каждом дуплексном канале составля ет

Особенностью формирования каналов приема и передачи в цифровых стандартах ССПС я вля ется использование принципа ППРЧ(псевдослучайных прыжков рабочих частот) во временной области. Существо работы системы по принципу ППРЧ состоит в следующем.

Для работы передатчика (приемника) выделя ется не одна, несколько рабочих частот. В процессе передачи сообщений передатчик находится на первой частотной позиции определенное время , а затем перескакивает на другую частотную позицию (рисунок 5.3)

Рисунок 5.3-Принцип ППРЧ в стандартах GSM 900/1800.

Интенсивность переключения рабочих частот составля ет А=217 скачков в секунду. Таким образом осуществля ется прерывистая передача речи на различных частотных частках. Для упоря дочения передачи(приема) информации стандартный цифровой кадр(TDMA-кадр) делится на 8 частей (0-7), каждый из которых передается на своей временной и частотной позиции. Включение режима ППРЧ осуществля ется только при наличии в тракте модуля ции речевого сигнала. В паузах речи и после окончания разговора передатчик отключается .[17]

Примечание: Самый распространенный стандарт мобильной свя зи в мире.

6 Обзор оборудования по борьбе с течкой информации по сетя м сотовой свя зи

6.1 Интеллектуальные системы блокирования сотовой свя зи.

Интеллектуальный блокиратор сотовых телефонов RS jammini предназначен для наблюдения за выходом в эфир сотовых телефонов стандарта GSM-900/1800 и их мгновенного блокирования в случае несанкционированной работы.[18]

Рисунок 6.1 Интеллектуальный блокиратор сотовых телефонов RS jammini

Технические характеристики:

Таблица 6.1 Технические характеристики блокиратора сотовых телефонов RS jammini

Дальность блокирования для 900/1800 Гц	10-15 м
Среднее время блокирования :
в режиме становленной свя зи	0,8 - 1,0 с
в режиме речевого канала	10 - 15 с
выходная мощность (импульсная )	0,7 - 1 Вт
Питание	176 - 264 В AC, 9 - 18 В DC (опционно)
Габариты	185 х 40 х 105 мм
Вес	500 г

RS multijammer

Рисунок 6.2 Прибор RS multijammer

Это ниверсальная аппаратура интеллектуального блокирования сотовой свя зи любых действующих стандартов CDMA, WCDMA, DECT,NMT450i, AMPS/DAMPS, GSM900/1800, внутри заданной зоны, предназначенная для защиты течки информации по каналам сотовой телефонии и предотвращающая использование сотовой свя зи в качестве канала правления , например, взрывными стройствами. Система может быть использована в залах для проведения закрытых совещаний, на секретных предприя тия х и военных базах, в чреждения х пенициарной системы (зоны, тюрьмы, изоля торы и т. д.), также для соблюдения тишины в концертных залах, театрах, аудитория х, церквя х и т.д. Предусмотрено дистанционное правление и работа в компьютерной сети. Аппаратура предназначена для круглосуточной эксплуатации и имеет режим самодиагностики. Радиус действия (зона подавления ) аппаратуры не менее 30 метров.[18]

Блокиратор сотовой свя зи RNR 03

Рисунок 6.5 Блокиратор сотовой свя зи RNR 03

Описание RNR 03:

Назначение:
Для блокирования работы телефонов систем мобильной свя зи в пределах выделенных помещений, предназначенных для ведения переговоров, проведения совещаний. Используется в целя х предотвращения течки информации за пределы выделенного помещения при использовании подслушивающих стройств, работающих с применением каналов систем мобильной свя зи (сотовых - GSM 900/1800), при использовании для передачи информации включенных телефонов, также для обеспечения рабочей обстановки во время проведения переговоров, совещания .

Изделие излучает в диапазоне работы систем мобильной свя зи, мощность излучения в других диапазонах незначительна. Изделие имеет небольшую мощность излучения , не оказывает действия на работу других технических средств - бытовой электронной техники (теле-, видео-, аудио-, и др.), компьютеров, оргтехники, безопасно для здоровья человека.

Зона эффективного действия изделия зависит от расстоя ния до ближайшей базовой станции сети мобильной свя зи и составля ет до 5 м. Для охвата большей площади необходимо использовать несколько изделий, разнесенных по защищаемой территории.[20]

Основные технические характеристики:

Таблица 6.4-технические характеристики блокиратора сотовой свя зи RNR 03

- Диапазоны частот:	925 - 965, 1810 - 1880;
- Средня я мощность на канал	200 мВт
- Направленность (по нормали от антенны)
по горизонтали	45
по вертикали	45
Дальность действия прибора (зависит от расстоя ния до базовой станции)	3 - 5 м.
Напря жение питания	5 В
Потребля емая мощность	5 Вт.

6.3 Акустические стройства защиты сотовых телефонов от НДВ

Предназначены для защиты речевой информации, циркулирующей в местах пребывания владельца сотового телефона, в случае его негласной дистанционной активизации с целью прослушивания через канал сотовой свя зи. При этом единственным демаскирующим признаком я вля ется изменение напря женности электромагнитного поля (т.е. передатчик сотового телефона несанкционированно включается на передачу). Это изменение фиксируется индикатором электромагнитного поля , входя щим в состав стройства, который дает команду на автоматическое включение акустического шумогенератора, расположенного внутри объема изделия в непосредственной близости от микрофона сотового телефона

Принцип действия устройства состоит в следующем. Трубка сотового телефона помещается во внутренний объем футля ра. В случае негласной дистанционной активации телефона в режим прослушивания единственным демаскирующим признаком я вля ется изменение напря женности электромагнитного поля (т.е. передатчик сотового телефона несанкционированно включается на передачу). Это изменение фиксируется индикатором поля , входя щим в состав стройства, который дает команду на автоматическое включение акустического шумогенератора, расположенного внутри объема изделия Ладья (Кокон)(см рисунок 36(а,б)). ровень акустического шума на входе микрофона трубки сотового телефона таков, что обеспечивается гарантированное закрытие этого канала течки информации, т.е. зашумля ется весь тракт передачи речевой информации таким образом, что на приемном конце отсутствуют какие либо признаки речи.

Рисунок 6.6 (а,б)- изделие Ладья (Кокон)

Таблица 6.5 -Технические характеристики изделия Ладья (Кокон)

Технические характеристики:	Кокон	Ладья
Уровень шума в точке размещения микрофона сотового телефона, дБ	не менее 100
Эффективный спектр шумового сигнала, Гц	300-4
время непрерывной работы	не менее 2-х меся цев	Не менее 6 меся цев
Питание изделия	литиевая батарея типа 2032	2 батареи типа

В изделии реализован автоматический контроль разря дки батареи. Признаком разря да батарей я вля ется прерывистый тональный сигнал частотой Гц с периодом повторения 0,6 сек., слышимый на фоне шума. Для доступа к элементам питания отвинтить два винта в днище стройства, вынуть электронный блок, затем извлечь элементы питания и заменить на новые.[12]

7 Рассмотрение генератора зашумления сетей сотовой свя зи RNR-03

В ходе совместной производственной дея тельности с предприя тием ЗАО НТЦ Растр был подробно рассмотрен прибор RNR-03 - это свя зано с тем, что этот прибор был разработан на этом предприя тии, поэтому у меня имелась вся техническая документация , что помогло более тщательно разобраться в алгоритмах работы систем подавления сотовой свя зи.

Ниже представлена схема прибора RNR-03 (рисунок 7.1)

Для удобства описания схема разбита на блоки:

1-задающий генератор - генератор высокой частоты, который будет использоваться для формирования помехи на частоте 900 Гц.

2- задающий генератор - генератор высокой частоты, который будет использоваться для формирования помехи на частоте 1800 Гц.

3-Генератор псевдослучайной последовательности. Он формирует помеховый сигнал, который будет переноситься в высокочастотную часть

4-устройство согласования ровней сигнала генератора и смесителей

5,6-смесители. Они основаны на микросхеме AD8343:на них подается 2 сигнала - низкочастотный и высокочастотный.

Высокочастотный - это частоты 90Гц и 180Гц, низкочастотный- сигнал помехи.

7-Устройство правления выходными силителя ми RF08109в. Эти силители специально предназначены для работы в сетя х мобильной свя зи и используются в некоторых мобильных телефонах имеют канал на 900 и 1800 Гц

8-9-усилители мощности СВЧ сигнала.

8 Разработка генератора зашумления сетей сотовой свя зи

8.1 Разработка схемы электрической принципиальной генератора зашумления сетей сотовой свя зи

Сведём информацию из пункта Обзор стандартов сотовой свя зи в таблицу и рассчитаем необходимую полосу зашумления в каждом частотном интервале.

Таблица 8.1 Сводная таблица использования радиочастот современными стандартами сотовой свя зи

Стандарт сотовой свя зи	Границы диапазонов, Гц	Требуемая полоса зашумления , Гц
нижня я	верхня я
NMT - 450	452	468	16
CDMA - 450	462	468	6
GSM - 900	890	960	70
GSM - 1800	1710	1785	75
GSM - 1900	1850	1910	60

Как следует из таблицы 8.1 сети сотовой свя зи занимают достаточно небольшие полосы частот в четырёх разнесённых диапазонах, следовательно, полное зашумление всего радиодиапазона не требуется . Наиболее целесообразно сформировать шумовой сигнал ограниченной полосы и переменно переносить его в требуемые диапазоны зашумления сетей сотовой свя зи. Более того, каждый из интересующих поддиапазонов можно перекрыть шумовым сигналом не одновременно во всём частотном интервале, последовательно, максимально быстро перестраивая частоту.

анализируя готовые решения , в частности прибор RNR-03, предлагается следующая схема электрическая структурная , приведённая на рисунке 8.1.

Генератор аналоговых сигналов

ОУ

ФСС

Высокочастотный модуль

УМ

45Гц

90Гц

УМ

180Гц

190Гц

Рисунок 8.1 Схема электрическая структурная генератора зашумления сетей сотовой свя зи.

Генератор аналоговых сигналов создаёт цифровые сигналы выбора диапазона и поддиапазона работы высокочастотного модуля . На равне с цифровыми сигналами, генератор аналоговых сигналов вырабатывает пилообразный сигнал для линейной перестройки несущей частоты высокочастотным модулем и синусоидальный сигнал, который после прохождения через элемент с нелинейной вольт-амперной характеристикой станет шумоподобным. VD - диод, элемент с нелинейной вольт-амперной характеристикой, служит для получения шумоподобного сигнала из синусоидального. ФСС - фильтр сосредоточенной селекции, служит для ограничения максимальной полосы зашумления . силители мощности служат для величения амплитуды выходного сигнала, полученного с усилителя мощности, и согласования выходных активного и реактивного сопротивлений высокочастотного модуля с активным и реактивным сопротивления ми антенных систем.

8.2 Разработка генератора аналоговых сигналов

В качестве генератора аналоговых сигналов предлагается использовать микроконтроллер PIC16F628 производства Microchip. Применение микроконтроллера в генераторе зашумления сетей сотовой свя зи позволя ет уменьшить количество радиокомпонентов в стройстве и совместить в одном модуле функции генераторов пилообразных и синусоидальных сигналов, также сигналов смены диапазонов и поддиапазонов. На рисунке 8.2 приведена одна из типовых схем включения данного микроконтроллера, рекомендованная производителем. Данное решение отличается от аналоговых схем генераторов простотой реализации, высокой стабильностью работы и главное - возможностью изменения режимов и параметров работы путём изменения микропрограммы.

Рисунок 8.2 Схема электрическая принципиальная генератора аналоговых сигналов на микроконтроллере.

Микроконтроллер формирует на выходах RB4 и RB5 ШИМ сигнал по заданной программе. Прошедший через соответствующие интегрирующие цепи сигнал приобретает форму, требуемую для дальнейших преобразований. С выходов RB6 и RB7 будут сня ты сигналов смены диапазонов и поддиапазонов высокочастотным модулем.

ШИМ в сочетания с аналоговым фильтром может использоваться для генерации аналоговых выходных сигналов, т.е. в качестве цифро-аналогового преобразователя (ЦАП). В качестве основы используется последовательность пря моугольных импульсов с постоя нным периодом следования (фиксированная частота преобразования ). Для генерации различных аналоговых уровней регулируется заполнение импульсов и, таким образом, изменя ется длительность импульсов. Если необходимо сформировать высокий аналоговый ровень, то длительность импульса величивают и наоборот.

Контрольная точка А

Контрольная точка B

Контрольная точка C

Контрольная точка D

Усреднение аналогового сигнала за один период (с помощью аналогового фильтра) позволя ет сгенерировать аналоговый сигнал.

Рисунок 8.3 Осциллограммы сигналов на выходах микроконтроллера (контрольные точки A, C) и выходах интегрирующих цепей (контрольные точки B,D)

Фильтры, используемые для восстановления сигналов, показаны выше на рисунке 8.2. Фильтры для переменных сигналов представля ют собой простые двухполюсные каскадированные RC-цепочки. Этот выбор обусловлен простотой реализации и нежелательностью использования активных элементов в приборах с низким энергопотреблением. Однако, при этом требуется более высокая частота дискретизации, чем при использовании фильтров более высокого поря дка. Для фильтров, показанных на рис. 3 рекомендуется передискретизация для ЦАП не менее, чем 16x.

Частота среза фильтра вычисля ется следующим образом:

(8.1)

Где R1C1 = R2C2 = RC

Наилучшие характеристики фильтра получаются при R2 >> R1. Кроме этого, выбор частоты среза, слишком близкой к границе полосы сигнала, приведёт к существенному ослаблению. Для уменьшения такого ослабления , вносимого фильтром, следует выбирать частоту среза выше границы полосы сигнала, но намного ниже частоты ШИМ-сигнала.

Если аналоговый сигнал поступает к низкоомному входу, то между выходом фильтра и нагрузкой должен быть включен буферный силитель. Это предотвращает нагружение конденсатора и поя вление пульсирующего напря жения .

Для получения равномерного шумоподобного сигнала из сигнала синусоидальной формы возможно применение элемента не нелинейной вольт-амперной характеристикой. Наиболее простым и добным решением я вля ется применение диода.

Рисунок 8.4 Схема электрическая принципиальная двухканального операционного силителя с нелинейным элементом.

Рисунок 8.5 Спектрограмма Белого шума в контрольной точке Е

Диод VD, я вля я сь элементом с нелинейной вольт-амперной характеристикой, преобразовывает сигнал синусоидальной формы в сигнал с шумовым спектром. Конденсатор C отфильтровывает постоя нную составля ющую шумового сигнала.

8.3 Расчёт фильтра сосредоточенной селекции.

Теоретически, спектр шумового сигнала может продолжаться по оси частот бесконечно далеко, что для зашумления сетей сотовой свя зи я вля ется безусловным плюсом, но делает абсолютно не приемлемым эксплуатацию генератора зашумления сетей сотовой свя зи совместно с другим оборудованием. Для ограничения полосы зашумления применя ются фильтры сосредоточенной селекции. Для определения требуемой полосы зашумления обратимся к таблице 8.1 и выберем максимальную требуемую полосу зашумления . Максимальная требуемая полоса зашумления составля ет 75 Гц. казанное требование достигается становкой на выходе источника шумового сигнала фильтрующих стройств, в качестве которых чаще всего выступают фильтры Чебышева (рисунок 8.6) и фильтры Кауэра (рисунок 8.7).

Рисунок 8.6 Фильтр Чебышева

Рисунок 8.7 Фильтр Кауэра

В таблице 8.2 представлены нормированные относительно аи азначения элементов приведенных фильтров, соответствующие максимальному значению затухания в полосе пропускания равному 0,1 дБ.

Таблица 8.2 - Нормированные значения элементов фильтров

	Тип
N=5	Ч	37	1,14	1,37		1,97	1,37		1,14
К	57	1,08	1,29	0,078	1,78	1,13	0,22	0,96
N=6	Ч	49	1,16	1,40		2,05	1,52		1,90	0,86
К	72	1,07	1,28	0,101	1,82	1,28	0,19	1,74	0.87
N=7	Ч	60	1,18	1,42		2,09	1,57		2,09	1,42		1,18
К	85	1,14	1,37	0,052	1,87	1,29	0,23	1,79	1,23	0,17	1,03

При этом приня ты следующие обозначения : N - поря док фильтра; Ц гарантированное затухание высших гармонических составля ющих на выходе фильтра; - - фильтр Чебышева; К - фильтр Кауэра.

Истинные значения элементов арассчитываются по формулам:

(8.2)

Выполним расчет фильтра Кауэра пя того поря дка при помощи нормированных значений элементов фильтра из таблицы 8.2 и формул расчёта истинных значений элементов а(8.2). Также выберем номиналы реальных радиокомпонентов из каталога.

Номинальные ря ды E6, E12, E24

Название ря да казывает общее число элементов в нём, т. е. ря д E24 содержит 24 числа в интервале от 1 до 10, E12 Ч 12 чисел и т. д.

Каждый ря д соответствует определённому допуску в номиналах деталей. Так, детали из ря да E6 имеют допустимое отклонение от номинала 20%, из ря да E12 Ч 10%, из ря да E24 Ч 5%. Собственно, ря ды строены таким образом, что следующее значение отличается от предыдущего чуть меньше, чем на двойной допуск.

Таблица 8.3 Ря ды номиналов радиокомпонентов E6, E12, E24

E6	1.0				1.5				2.2
E12	1.0		1.2		1.5		1.8		2.2		2.7
E24	1.0	1.1	1.2	1.3	1.5	1.6	1.8	2.0	2.2	2.4	2.7	3.0

E6	3.3				4.7				6.8
E12	3.3		3.9		4.7		5.6		6.8		8.2
E24	3.3	3.6	3.9	4.3	4.7	5.1	5.6	6.2	6.8	7.5	8.2	9.1

Таблица 8.4 Расчёт фильтра Кауэра пя того поря дка при а= 50 Ом и а= 75 Гц.


Нормированное значение	1,08	1,29	0,078	1,78	1,13	0,22	0,96
Истинное значение после денормирования , для C п, для L нГн	43	128,75	3,125	70,875	112,5	8,75	38,25
Номинал реального радиокомпонента (ря д E24) для C п, для L нГн	43	130	3,3	68	110	9,1	39

Как следует из таблицы 8.2, спроектированный фильтр обеспечивает гарантированное затухание высших гармонических составля ющих на выходе фильтра равное 57 дБ.

При наличии малых номиналов радиокомпонентов, сопоставимых с паразитными ёмкостя ми и индуктивностя ми монтажа, особое внимание следует делить топологии разводки платы. Следует деля ть особое внимание качеству материала платы: низкому сопротивлению проводников и высокому сопротивлению диэлектрика. При разводке токопроводя щих дорожек следует избегать пря мых глов.

8.4 Выбор высокочастотного модуля .

В целя х меньшения количества радиокомпонентов генератора зашумления сетей сотовой свя зи и прощения его схемы электрической принципиальной целесообразно применение серийно выпускаемых злов и модулей. Одной из наиболее удобных микросхем в данном случае я вля ется интегрированный трансивер SI4210, применя емый в системах свя зи с подвижными объектами и системах глобального позиционирования .

Рисунок 8.8 Схема типового включения интегрированного трансивера SI4210

Трансивер Aero II Si4210 представля ет собой однокристальный приемопередатчик, предназначенный для четырехдиапазонных GSM/GPRS сотовых телефонов и беспроводных модемов. Трансивер изготовля ется в миниатюрном корпусе и обеспечивает максимальную в своем классе производительность. Архитектура Si4210 позволя ет интегрировать в одной микросхеме все компоненты радиочастотного тракта (управля емые напря жением генераторы (ГУН) передатчика и приемника, полосовые фильтры, настроечные индуктивности, варикапы и развя зывающие конденсаторы). По сравнению с аналогичными продуктами других производителей, трансивер Si4210 обеспечивает 50%-ное меньшение количества внешних компонентов и требуемой для них площади монтажа и позволя ет реализовать законченный четырехдиапазонный радиотракт (кроме силителя мощности и антенного переключателя ) на площади 1см2. Обеспечивая максимальную производительность в своем классе, трансивер Si4210 лучшает качество свя зи и облегчает процессы разработки и изготовления конечных изделий. Модуль передатчика использует систему ФАПЧ со сдвигом, интегрированную в патентованную Silicon LaboratoriesТ схему синтезатора. ниверсальный программируемый интерфейс с модулем обработки сигналов позволя ет разработчикам сотовых телефонов реализовать трансивер с поддержкой всех основных частот исходных сигналов. Трансивер Si4210 использует надежный кварцевый генератор с цифровым правлением, который позволя ет применя ть стандартный кварцевый резонатор на 2Гц для генерации тактовой частоты трансивера.

8.5 Выбор высокочастотного силителя мощности

На одном из выходов трансивера мы получили сигналы с центральными частотами 460 и 925 Гц, на втором 1747 и 1880 Гц. Выберем из каталога пару силителей с данными полосами пропускания . Данному требованию довлетворя ют микросхемы силителей мощности MAX 2640 (полоса пропускания 400 - 1500 Гц) и MAX 2641 (полоса пропускания 1400 - 2500 Гц). Данные микросхемы представля ют собой законченные малошумя щие мощные силители высокой частоты и требуют минимального набора навесных компонентов.

Рисунок 8.9 Схема электрическая принципиальная усилителя мощности 400 - 1500 Гц

Рисунок 8.9 Схема электрическая принципиальная силителя мощности 400 - 1500 Гц

8.6 Выбор и обоснование стабилизатора напря жения

анализ причин отказов электробытовой техники показывает, что во многих случая х источником неприя тностей я вля ется вовсе не дефекты конструкции, неудовлетворительное качество напря жения в сети питания (импульсные помехи и отклонений рабочего напря жения ).

Импульсные помехи.

Наиболее я вным и известным источником импульсных помех, опасных для электроприборов и оборудования я вля ются близкие грозовые разря ды. Величина помехи, возникающей в сети электропитания при близком разря де молнии, достигает 10 Вольт. Это превышает допустимую величину для бытовой техники в 10 раз. Поэтому мощные грозовые импульсы приводя т к массовому выходу из строя электронной и электротехники подверженной их воздействию, при отсутствии защиты этой техники по сети электропитания .

Другой разновидностью импульсных помех я вля ются коммутационные импульсы. Они возникают при включении и отключении отдельных участков электросети, мощных потребителей электропитания , а также, при нештатном отключении электроприборов, имеющих электродвигатели или входные трансформаторы. Подобное нештатное отключение происходит, например, в случае пропадания напря жения в доме при работающем электродвигателе холодильника или стиральной машины.

Воздействие коммутационных импульсов менее разрушительно для аппаратуры, чем грозовых, однако, также может вывести ее из строя . Кроме того, коммутационные импульсы вызывают сбои в работе вычислительной и иной электронной техники, длительное их воздействие приводит к скоренному старению изоля ции электрооборудования .

Изменение напря жения электропитания .

Не менее опасным, чем воздействие импульсных помех, для аппаратуры я вля ется повышение или понижение напря жения в электросети, относительно его нормальной величины. К сожалению, в отечественных электросетя х нормы и требования по допустимым значения м отклонения напря жения довлетворя ются далеко не всегда. Основные причины изменения напря жения приведены в таблице.

Таблица 8.5 Причины изменения напря жения электропитания

Участок

Повышенное напря жение

Пониженное напря жение

Линия электропередач от электростанции к потребителю

Недогруженность линий в ночные часы по сравнению с расчетной.

Результат:
возрастание напря жения до 240-260 Вольт

Перегруженность линий в часы пик (вечер) по сравнению с расчетной.

Результат:
снижение напря жения до 160-170 Вольт

От питающей дом трансформаторной подстанции до квартиры

Обрыв проводов трехфазной сети (как фазного, так и нулевого), короткое замыкание.

Результат:
возрастание напря жения до 380 Вольт

Существенное превышение мощности становленной в доме бытовой электротехники, по сравнению с тем, на что рассчитаны внутридомовые сети.

Результат:
падение напря жения до 160-170 Вольт

Как превышения , так и снижения рабочего напря жения представля ют опасность для электроприборов и аппаратуры.

При превышения х напря жения чаще всего сгорают блоки питания электроприбора, также полупроводниковые элементы и микросхемы. Перегреваются и выходя т из строя электродвигатели бытовой техники.

Снижение рабочего напря жения опасно, в частности, для приборов, имеющих электродвигатели (холодильники, стиральные машины и т.п.). Пониженное рабочее напря жение приводит к их сгоранию. При пониженном напря жении с перегрузкой работают блоки питания компьютеров аудио-видео и другой электронной техники. Это сокращает ресурс их работы и также может привести к выходу из строя .

Высокая стабильность радиоэлектронной аппаратуры обеспечивается стабильностью передаточных характеристик всех звеньев аппаратуры, которые во многом завися т от стабильности питающих напря жений. Для стабилизации напря жений питания применя ются стабилитроны и выполненные на их основе стабилизаторы. Наиболее простым по схемному решению я вля ется стабилизатор, приведённый на рисунке 8.10.

Рисунок 8.1 Параметрический стабилизатор напря жения

Параметрический стабилизатор напря жения имеет следующий недостаток - максимальный ток нагрузки определя ется типом применя емого стабилитрона. Для обеспечения высокого коэффициента стабилизации необходимо обеспечить малое динамическое сопротивление стабилитрона. Коэффициент стабилизации определя ется по формуле 8.3

(8.3)

Кст ≈ 1 + 1 / rd(1 / R load + 1 / R ballaste)

где: rd - динамическое сопротивление стабилитрона.

Как видно из формулы 8.3, высокий коэффициент стабилизации возможен при малом сопротивлении ограничительного резистора R ballaste и высокой нагрузке, это в свою очередь, ведёт к снижению коэффициента полезного действия .

Избавиться от этого недостатка можно применив в схеме стабилизатора операционный силитель.

Исходя из вышесказанного, целесообразно применение интегральных стабилизаторов напря жения . В разработанном генераторе зашумления сетей сотовой свя зи узлы и модули используют напря жения в 3 и 5 вольт положительной поля рности.

Рисунок 8.11 Интегральный стабилизатор 5 вольт

Рисунок 8.12 Интегральный стабилизатор 3 вольта

Максимальный ток нагрузки каждого из стабилизаторов составля ет 750 мА.

Рассчитаем ток, потребля емый генератором зашумления сетей сотовой свя зи от источника питания +5 Вольт:

(8.3)

I+5 = Iмикроконтроллер + Iоу + Iувч + Iувч2 = 452 (мА)

где: Iмикроконтроллер - ток потребля емый микроконтроллером, Iоу - ток потребля емый двухканальным операционным силителем, Iувч - ток потребля емый силителем 400 - 1500 Гц, Iувч - ток потребля емый силителем 1400 - 2500 Гц.

Рассчитаем ток, потребля емый генератором зашумления сетей сотовой свя зи от источника питания +3 Вольта:

(8.4)

I+3 = ISI4210 = 300 (мА)

где: ISI4210 - ток потребля емый от источника питания трансивером SI4210.

Общий ток потребля емый генератором зашумления сетей сотовой свя зи от каждого из напря жений не превышает максимально допустимый ток интегральных стабилизаторов, поэтому микросхемы LM7805SR и LM7803SR пригодны для питания проектируемого генератора зашумления сетей сотовой свя зи.

8.7 Алгоритм программы генерации микроконтроллером аналоговых сигналов

После сброса (reset) производится останов сторожевого таймера watchdog, конфигурация выходных портов и системы тактирования . Далее формируется программная задержка для стабилизации кварцевого резонатора 1Гц, что необходимо для калибровки генератора DCO. Далее вызывается подпрограмма стабилизации генератора DCO. После её завершения , таймер Timer_B, регистры CCR1 и CCR2 конфигурируются для генерации сигналов ШИМ и осуществля ется запуск таймера.

В завершение, MSP430 переводится в режим пониженного энергопотребления 0 (LPM0) для сохранения энергии. ЦПУ просыпается для обработки каждого прерывания CCIFG0, после чего возвращается в режим LPM0.

SHAPE а\* MERGEFORMAT

Reset

Запретить сторожевой таймер WatchDog, проинициализировать порты и систему тактирования

Программная пауза для стабилизации кварцевого резонатора

Вызов подпрограммы стабилизации частоты DCO

Инициализация таймера TimerB и начало генерации сигналов ШИМ

Переход в режим пониженного энергопотребления LPM0

Инкремент и лог И казателя на таблицу значений синуса и запись нового значения в CCR1

Инкремент и лог И казателя на таблицу значений синуса и запись нового значения в CCR2

Возврат прерывания

Прерывание от таймера TimerB CCIFG0

Рисунок 8.13 Алгоритм программы генерации микроконтроллером аналоговых сигналов

В результате выполнения данного алгоритма нами получен синусоидальный сигнал частотой в одну четвёртую частоты задающего генератора:

(8.5)

Fsin = Fзг : 4 = 10 : 4 = 2.5 (Гц)

Данная частота я вля ется шириной полосы зашумления в единичный момент времени, что недостаточно для создания требуемой полосы зашумления . Для решения данной проблемы применён метод последовательного зашумления требуемой полосы путём плавной перестройки несущей частоты шумового сигнала. Для последовательной смены частоты в пределах поддиапазона применён генератор пилообразных импульсов.

462

468

890

960

t, мсек

F, Гц

1710

1785

1850

1910

Рисунок 8.14 График последовательного зашумления частотных диапазонов сетей сотовой свя зи

8.8 Полная схема электрическая принципиальная генератора зашумления сетей сотовой свя зи

Рисунок 8.15 Полная схема электрическая принципиальная генератора зашумления сетей сотовой свя зи

8.9 Правила становки и эксплуатации генератора зашумления сетей сотовой свя зи

Общие сведения

Генератор зашумления сетей сотовой свя зи предназначен для блокирования работы сетей сотовой свя зи стандартов NMT-450, CDMA-450, GSM900, GSM-1800, GSM-1900. Прибор конструктивно оформлен в виде монтажной платы предназначенной как для самостоя тельного использования , так и для использования в корпусах серийно выпускаемого оборудования .

Назначение:

Для блокирования работы телефонов систем мобильной свя зи в пределах выделенных помещений, предназначенных для ведения переговоров, проведения совещаний. Используется в целя х предотвращения течки информации за пределы выделенного помещения при использовании подслушивающих стройств, работающих с применением сетей сотовой свя зи стандартов NMT-450, CDMA-450, GSM900, GSM-1800, GSM-1900, при использовании для передачи информации включенных телефонов, также для обеспечения рабочей обстановки во время проведения переговоров, совещания .

Зона эффективного действия изделия зависит от расстоя ния до ближайшей базовой станции сети мобильной свя зи и составля ет до 15 м. Для охвата большей площади необходимо использовать несколько изделий, разнесенных по защищаемой территории.

Таблица 8.6 Основные технические характеристики прибора

- Диапазоны частот:	452-46Гц 890 - 960 Гц, 1710 - 1785 Гц, 1850 - 1910 Гц
- Средня я мощность на канал	300 мВт
Дальность действия прибора (зависит от расстоя ния до базовой станции)	3 - 15 м.
- Напря жение питания	7.5 - 34 В
- Потребля емая мощность	До 6 Вт.

Подготовка прибора к работе:

Прибор, или другое оборудование в корпусе которого становлен генератор зашумления сетей сотовой свя зи, устанавливается а в помещении, где будет проводиться мероприя тие и включается на время его прохождения . В зависимости от типа используемой антенны можно сформировать необходимую зону действия прибора, не создавая помех окружающим.

9.1 Целесообразность разработки с экономической точки зрения

С древнейших времен любая дея тельность людей основывалась на получении и владении информацией, т.е. на информационном обеспечении. Именно информация я вля ется одним из важнейших средств решения проблем и задач, как на государственном ровне, так и на ровне коммерческих организаций и отдельных лиц. Но так как получение информации путем проведения собственных исследований и создания собственных технологий я вля ется достаточно дорогостоя щим, то часто выгоднее потратить определенную сумму на добывание же существующих сведений. Таким образом, информацию можно рассматривать как товар. А бурное развитие техники, технологии и информатики в последние деся тилетия вызвало еще более бурное развитие технических устройств и систем разведки. В создание стройств и систем ведения разведки всегда вкладывались и вкладываются огромные средства во всех развитых странах.

Целью несанкционированного сбора информации в настоя щее время я вля ется , прежде всего - коммерческий интерес. Как правило, информация разнохарактерна и разноценна и степень ее секретности (конфиденциальности) зависит от лица или группы лиц, кому она принадлежит, также сферы их дея тельности. Бизнесмену, например, необходимы данные о конкурентах: их слабые и сильные стороны, рынки сбыта, словия финансовой дея тельности, технологические секреты. А в политике или в военном деле выигрыш иногда оказывается просто бесценным, т.к. политик, администратор или просто известный человек я вля ется информантом. Интересны, его клад жизни, свя зи в определенных кругах, источники личных доходов и т.д. А развитие деловых отношений определя ет сегодня резкое возрастание интереса к вопросам безопасности, особенно речевой информации. По данным аналитиков, работающих в области безопасности, дельный вес речевой информации может составля ть до 80 % в общем объеме конфиденциальных сведений. Поэтому защита речевой информации я вля ется весьма актуальной.

В большинстве случаев средства разведки я вля ются очень дорогим довольствием. Да и легально их приобрести тоже не легко. Но в тоже время у нас под рукой есть дешевое, качественное и доступное средство негласного съема речевой информации- это сотовый телефон. Его можно незаметно внести в помещение, включить в режим передачи, и вот же наш разговор передается в любую точку мира.

Кроме того, сотовый телефон можно рассматривать не только как подслушивающее стройство с ним, также возникает еще ря д проблем, например:

в медицинских чреждения х (телефон не только нарушает покой больных, но и может нарушить правильную работу медицинских приборов)

использование для подрыва заря дов при проведении терактов: специалист-подрывник легко может использовать вибратор мобильника для того, чтобы в нужный момент подать напря жение на электродетонатор. Взрыв произойдет по звонку, после получения SMS или по таймеру

непосредственно при разработке и проведении террористических операций(свя зь в подобных операция х я вля ется очень важным фактором)

в самолетах (мобильные телефоны могут наводить помехи на частоты радиоэлектронных стройств самолета)

во время спектакля или экскурсии, в библиотеке или читальном зале

отвлекает не только хозя ина мобильного телефона, но и остальных вокруг

в чреждения х пенициарной системы (зоны, тюрьмы, изоля торы и т. д.)

при проведении экзаменов(не только отвлекает остальных, но и ставит под сомнение качество знаний экзаменуемого и т.д.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что потери, которые может принести обычный сотовый телефон могут быть просто неисчислимыми.

На профессиональном ровне задача борьбы с подслушиванием и другими неблагоприя тными факторами свя занными с использованием сотового телефона решается достаточно спешно, но я вля ется весьма дорогостоя щим мероприя тием и требует привлечения специалистов и широкого круга технических средств. Поэтому нахождение достаточно простых и относительно дешевых решений данной проблемы я вля ется весьма актуальным.

В дипломном проекте был разработан генератор зашумления сетей сотовой свя зи. Принцип его работы заключается в том, что на приемный канал сотового телефона ставится заградительная помеха. При этом с телефона не возможно никуда позвонить, и телефон для других абонентов становится недоступен.

9.2 Калькуля ция себестоимости генератора зашумления сетей сотовой свя зи

Произведем калькулирование себестоимости научно-технической продукции согласно Типовым методическим рекомендация м по планированию, чету и калькулированию себестоимости научно-технической продукции (утв. Миннауки от 15.06.1994 РФ №ОР-22-2-46) [30]. Для этого распишем отдельные статьи калькуля ции.

На статью Материалы приходится а 1283руб., где затраты на приобретение

Таблица 9.1-Материалы

Наименование и тип компонентов	Количество, шт	Стоимость за единицу, руб	Стоимость, руб
Интегральные микросхемы
MicroChip PIC16F628	1	75	175
Aero II SI 4210	1	125	225
AD8542	1	25	25
LM7803SR	1	15	15
LM7805SR	1	15	15
MAX2640	1	60	60
MAX2641	1	75	75
Диоды
HER203	2	1.5	3
Конденсаторы
К10-1Б	25	1,2	30
К50-35	4	8	32
Резисторы
МЛТ - 0.125	4	1	4
Варисторы
S14K40	3	4	12
Кварцевые резонаторы
HS-49	2	6	12
Печатная плата (обработка файлов+фотошаблон+трафарет+ Документация )	1	1	600
Итого:			1283

2. Затраты на оплату труда. Работы по изготовлению генератора зашумления сетей сотовой свя зи велись в течение 5 рабочих дней при восьмичасовом рабочем дне. Меся чный фонд времени (Fмес) равен 166,25 часов, среднемеся чная заработная плата на данной должности - 10 рублей.

Основная заработная плата инженера лаборатории:

(9.1)

Дополнительная заработная плата составля ет 20%:

(9.2)

Здопа = 0,2*Зосна = 0,2*2406.0153 = 481.2 руб.

Затраты на оплату труда с учетом поя сного коэффициента (25%):

(9.3)

ЗРа = 1,25*( Зосн +Здоп ) = 1,25*(2406.15+481.2) = 3609.19 руб.

3. Отчисления на социальные нужды (единый социальный налог).

Единый социальный налог составля ет 26% от затрат на оплату труда:

(9.4)

0,26* 3609.19= 938.38 руб., в том числе:

) отчисления в пенсионный фонд (20% от затрат на оплату труда):

(9.5)

0,2*3609.19 = 721.83 руб.;

б) отчисления в фонд социального страхования (3,2% от затрат на оплату труда):

(9.6)

0,032*7218.045 = 231руб.;

в) отчисления в Федеральный Фонд обя зательного медицинского страхования (ФФОМС) (0,8% от затрат на оплату труда):

(9.7)

0,008*3609.19 = 29 руб.;

г) отчисления в территориальный Фонд обя зательного медицинского страхования (ТФОМС) (2 % от затрат на оплату труда):

(9.8)

а0,02*3609.19 = 72 руб.

Страховой взнос на обя зательное социальное страхование от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний (0,2% от затрат на оплату труда):

(9.9)

0,002*3609.19а = 7.2 руб.

Итого отчисления на социальные нужды составля ют 938.34 руб.

4. Прочие пря мые расходы.

Расходы по данной статье отсутствуют.

5. Накладные расходы составля ют 30% от затрат на оплату труда:

(9.10)

0,30*2406.015 =а 721.8 руб.

После произведенных расчетов заполним отчетную форму 1 - пн.

Калькуля ция составлена

""а 200 7 г.

КАЛЬКУЛЯЦИЯ
плановой себестоимости

Генератор зашумления сетей сотовой свя зи

№	Наименование статей затрат	Сумма, руб.
1. 1	Материалы	1283
2. 2	Затраты на оплату труда инженера лаборатории	3609
3. 3	Отчисления на социальные нужды	938.34
4. 4	Прочие пря мые расходы
5. 5	Накладные расходы	721.8
6. 6	Всего себестоимость	4892

10.2.5 Защита от электромагнитных излучений

Бурное развитие машиностроительных отраслей народного хозя йства привело к использованию в некоторых производствах электромагнитных волн. Причем в ря де случаев человек оказывается подвержен их воздействию. Электромагнитные волны, взаимодействуя с тканя ми тела человека, вызывают определенные функциональные изменения . При интенсивном облучении эти изменения могут оказать вредное воздействие на организм человека. Знание природы воздействия электромагнитных волн на организм человека, норм допустимых облучений, методов контроля интенсивности излучений и средств защиты от них я вля ется совершенно необходимым для специалистов машиностроения в их многогранной практической дея тельности.

Действие электромагнитного излучения на организм человека в основном определя ется поглощенной в нем энергией. Известно, что излучение, попадающее на тело человека, частично отражается и частично поглощается в нем. Поглощенная часть энергии электромагнитного поля превращается в, тепловую энергию. Эта часть излучения проходит через кожу и распространя ется в организме человека в зависимости от электрических свойств тканей (абсолютной диэлектрической проницаемости, абсолютной магнитной проницаемости, дельной проводимости) и частоты колебаний электромагнитного поля . Существенные различия электрических свойств кожи, подкожного жирового слоя , мышечной и других тканей обусловливают сложную картину распределения энергии излучения в организме человека. Точный расчет распределения тепловой энергии, выделя емой в организме человека при облучении, практически невозможен. Тем не менее, можно сделать следующий вывод: волны миллиметрового диапазона поглощаются поверхностными слоя ми кожи, сантиметрового - кожей и подкожной клетчаткой, дециметрового Ч внутренними органами. Кроме теплового действия электромагнитные излучения вызывают поля ризацию молекул тканей тела человека, перемещение ионов, резонанс макромолекул и биологических структур, нервные реакции и другие эффекты.

Из сказанного следует, что при облучении человека электромагнитными волнами в тканя х его организма происходя т сложнейшие физико-биологические процессы, которые могут я виться причиной нарушения нормального функционирования как отдельных органов, так и организма в целом.

Люди, работающие под чрезмерным электромагнитным излучением, обычно быстро томля ются , жалуются на головные боли, общую слабость, боли в области сердца. У них величивается потливость, повышается раздражительность, становится тревожным сон. У отдельных лиц при длительном облучении поя вля ются судороги, наблюдается снижение памя ти, отмечаются трофические я вления (выпадение волос, ломкость ногтей и т. д.).

Нормы допустимого облучения устанавливаются для обеспечения безопасных словий труда обслуживающего персонала источников излучения и всех окружающих лиц.

Напря женность электромагнитных полей на рабочих местах не должна превышать:

1) по электрической составля ющей: в диапазоне частот 60 кГцЧ3 Гц - 50. В/м; Ч30 Гц - 20. В/м; 3Ч50 Гц - 10 В/м; 5Ч300 Гц - 5 В/м;

2) по магнитной составля ющей: в диапазоне частот 60 кГцЧ 1, 5 Гц - 5 А/м; 30 ГцЧ50 Гц - 0, 3 А/м.

Предельно допустимая плотность потока энергии электромагнитных полей в диапазоне частот 300 Гц Ч 300 Гц и время пребывания на рабочих местах и в местах возможного нахождения персонала, свя занного профессионально с воздействием полей (кроме случаев облучения от вращающихся и сканирующих антенн), взаимосвя заны следующим образом: пребывание в течение рабочего дня Чдо 0, 1 Вт/м2; пребывание не более 2чЧ 0, Ч1 Вт/м2, в остальное рабочее время плотность потока энергии не должна превышать 0, 1 Вт/м2; пребывание не более 20 мин - Ч10 Вт/м2 при словии пользования защитными очками. В остальное рабочее время плотность потока энергии не должна превышать 0, 1 Вт/м2.

Напря женность электрического поля промышленной частоты (50 Гц) в электроустановках напря жением 400 кВ и выше для персонала, систематически (в течение каждого рабочего дня ) обслуживающего их, не должна превышать при пребывании человека в электрическом поле: без ограничения времениЧдо 5 кВ/м; не более 180 мин в течение одних суток Ч10 кВ/м; не более 90 мин в течение одних суток 1Ч15 кВ/м; не более 10 мин. в течение одних суток 15-30 кВ/м; не более 5 мин в течение суток 20-25 кВ/м. Остальное время суток человек должен I находиться в местах, где напря женность электрического поля не превышает 5 кВ/м.

Если облучение людей превышает казанные предельно допустимые ровни, то необходимо применя ть защитные средства.

Защита человека от опасного воздействия электромагнитного облучения осуществля ется ря дом способов, основными из которых я вля ются : меньшение излучения непосредственно от самого источника, экранирование источника излучения , экранирование рабочего места, поглощение электромагнитной энергии, применение индивидуальных средств защиты, организационные меры защиты.

Для реализации этих способов применя ются : экраны, поглотительные материалы, аттенюаторы, эквивалентные нагрузки и индивидуальные средства.

Экраны предназначены для ослабления электромагнитного поля в направлении распространения волн. Степень ослабления зависит от конструкции экрана и параметров излучения . Существенное влия ние на эффективность защиты оказывает также материал, из которого изготовлен экран. Толщину экрана, обеспечивающую необходимое ослабление, можно рассчитать. Однако расчетная толщина экрана обычно мала, поэтому она выбирается из конструктивных соображений. При мощных источниках излучения , особенно при длинных волнах, толщина экрана может быть приня та расчетной.

Толщина экрана в основном определя ется частотой и мощностью излучения и мало зависит от применя емого металла. Очень часто для экранирования применя ется металлическая сетка. Экраны из сетки имеют ря д преимуществ. Они просматриваются , пропускают поток воздуха, позволя ют достаточно быстро ставить и снимать экранирующие стройства[31].

Вывод

Электромагнитные поля - это особая форма существования материи, характеризующая ся совокупностью электрических и магнитных свойств. Основными параметрами, характеризующими электромагнитное поле, я вля ются : частота, длина волны и скорость распространения .

Степень биологического воздействия электромагнитных полей на организм человека зависит от частоты колебаний, напря женности и интенсивности поля , режима его генерации (импульсное, непрерывное), длительности воздействия . Биологическое воздействие полей разных диапазонов неодинаково. Чем короче длина волны, тем большей энергией она обладает. Люди, работающие под чрезмерным электромагнитным излучением, обычно быстро томля ются , жалуются на головные боли, общую слабость, боли в области сердца. У них величивается потливость, повышается раздражительность, становится тревожным сон. У отдельных лиц при длительном облучении поя вля ются судороги, наблюдается снижение памя ти, отмечаются трофические я вления (выпадение волос, ломкость ногтей и т. д.).

Если облучение людей превышает казанные предельно допустимые ровни, то необходимо применя ть защитные средства. Защита человека от опасного воздействия электромагнитного облучения осуществля ется ря дом способов, основными из которых я вля ются : меньшение излучения непосредственно от самого источника, экранирование источника излучения , экранирование рабочего места, поглощение электромагнитной энергии, применение индивидуальных средств защиты, организационные меры защиты.

11 Заключение

В процессе дипломного проектирования был произведён анализ существующих технических решений блокирования нежелательной работы сотовых телефонов, на основе чего были спроектированы структурная и принципиальная схемы, произведён расчёт фильтра сосредоточенной селекции полосы зашумления .

В результате проектирования был разработан генератор зашумления сетей сотовой свя зи для стандартова NMT-450, CDMA-450, GSM-900, GSM-1800, GSM-1900 построенный на современной элементарной базе, низким энергопотреблением. Данный генератор допускает дальнейшую модернизацию программным способом, путём изменения программы работы микроконтроллера, что делает данную разработку актуальной не только на настоя щий момент, но и в будущем, в случае поя вления новых или изменения текущих параметров сетей сотовой свя зи.

Был дан обзор наиболее используемых стандартов сотовой свя зи, также были рассмотрены основные способы ее подавления .

Был сделан обзор рынка систем подавления сотовой свя зи.

Определена целесообразность разработки с экономической точки зрения и калькуля ция себестоимости системы подавления сотовой свя зи для стандартова NMT-450, CDMA-450, GSM-900, GSM-1800, GSM-1900.

Сделан расчет оптимальных словий труда оператора ПК :освещенность, шум, микроклимат. Дан обзор видов электромагнитного излучения и рассмотрены способы защиты от него.

Приложение А.

Характеристики микроконтроллера PIC16f628

Высокопроизводительный RISC-процессор:

Всего 35 простых для изучения односложных инструкции;

Скорость работы: тактовая частота до 20 Гц;
минимальная длительность такта 200 нс;

Характеристики микроконтроллера PIC16f628

Устройство	Организация памя ти
FLASH программа	ОЗУ	ЭСППЗУ
PIC16F628	2048 x 14	224 x 8	128 x 8

16 аппаратных регистров специального назначения ;

8 - ровневый аппаратный стек;

Пря мой, косвенный и относительный режимы адресации для данных и инструкций;

Механизм прерываний

Периферия :

Timer0 - 8-разря дный таймер/счетчик реального времени с 8-разря дным предварительным делителем;

Timer1 - 16-разря дный таймер/счетчик реального времени с внешним входом;

Timer2 - 8-разря дный таймер/счетчик реального времени с 8-разря дным регистром периода, предварительным делителем и выходным делителем;

налоговый модуль компаратора:
- Два аналоговых компаратора
- Программируемый модуль встроенного источника опорного напря жения (VREF)
- Программируемый мультиплексорный вход от входов стройства и внутреннего источника опорного напря жения
- Выходы компаратора могут быть сигнальными выходами

Цоколевка:

Цоколевка микроконтроллера PIC16f628

15 линий ввода/вывода с индивидуальным заданием направления ;

Высокий втекающий/вытекающий ток для непосредственного правления светодиодными индикаторами.

Универсальный синхронно-асинхронный приёмопередатчик (USART/SCI);

16 байт общей памя ти;

Модуль захвата/компаратора/ШИМ: - захват 16 разря дов, макс. разрешающая способность 12,5 нс; - сравнение 16 разря дов, макс. разрешающая способность 200 нс; - ШИМ, макс. разрешающая способность 10 разря дов;

Особенности я дра:

Сброс при включении питания (POR);

Таймер включения питания (PWRT) и таймер запуска генератора (OST)

Сброс по падению напря жения питания (BOD)

Сторожевой таймер (WDT) с собственным встроенным RC-генератором для повышения надежности работы;

Программируемая защита кода

Режим экономии энергии (SLEEP)

Программирование на плате через последовательный порт (с использованием двух выводов)

Четыре программируемых пользователем идентификатора

Низкое напря жение программирования ;

Multiplexed MCLR-pin

Programmable weak pull-ups on PORTB

Пробуждение из режима SLEEP по изменению состоя ния выводов;

Внутренние резисторы к шине питания на линия х ввода/вывода;

Внутренний резистор на линии MCLR;

Выбираемые режимы тактового генератора:
- FLASH конфигурационные биты для установки режимов генератора;
- Двухчастотный INTRC c низким энергопотреблением;
- EXTRC: внешний недорогой RC-генератор;
- XT: стандартный генератор на кварцевом резонаторе;
- LP: экономичный, низкочастотный генератор на кварцевом резонаторе.
- HS: высокочастотный генератор на кварцевом резонаторе.
- EC: вход для подключения внешнего генератора.

Технология КМОП:

Экономичная , высокоскоростная технология КМОП FLASH

Полностью статическая архитектура

Широкий рабочий диапазон напря жений питания :
- PIC16F628 - от 3,В до 5,В.

Коммерческий, промышленный и расширенный температурный диапазоны

Низкое потребление энергии: - < 2 мА при 5,0 В, 4,0 Гц
- 15 мкА (типичное значение) при 3 В, 32 кГц
- < 1,0 мкА (типичное значение) в режиме STANDBY при В

Приложение Б

Программа синтеза аналоговых сигналов микроконтроллером

; Программа реализации ЦАП на базе ШИМ

; Генерирует синусоиду частотой 2.5Гц с использованием ШИМ на базе таймера Timer_B.

;

; Описание: программа демонстрирует использование ШИМ-таймера совместно

; с внешними фильтрами для реализации ЦАП. Показан способ формирования

; синусоиды частотой 2.5Гц, пилообразного сигнала частотой 12Гц и

; сигнала с постоя нным ровнем с использованием таймера Timer_B.

; Возможно аналогичное использование таймера Timer_A. В таблице sine table holds the

; храня тся отсчёты значений синусоиды. Для формирования пилы используется

; простой инкремент значения ШИМ. Постоя нный ровень формируется заря дом

; конденсатора RC-цепи при помощи выхода ШИМ. Значение напря жения а при этом

; пря мо пропорционально коэффициенту заполнения сигнала ШИМ. После

; инициализации, ЦПУ переводится в режим пониженного энергопотребления LPM0.

; Он остаётся в этом режиме до прихода прерывания CCIFG0 от таймера Timer_B

; В подпрограмме обработки прерывания таймера Timer_B ISR в регистр CCR1

; загружается следующее значение для синусоиды, значение пилы инкрементируется

; и загружается в регистр CCR2. По возвращении из прерывания

; ЦПУ снова переходит в режим пониженного энергопотребления LPM0.

;****************************************************************************

#include "PIC16F628" ; Включить в проекта файл со

; стандартными определения ми

Delta EQU 250 ; Delta = требуемая частот DCO/8192

; Требуемая частота генератора DCO = 1Гц

; Это значение используется

; в программном стабилизаторе FLL

; для калибровки частоты генератора DCO

; с использованием кварцевого

; резонатора с частотой 1Гц

; в качестве опорного.

;----------------------------------------------------------------------------

RSEG CODE

;----------------------------------------------------------------------------

Sine_Tab DW 255 ; Таблица синуса, отсчёты

DW 254 ; деся тичные значения

DW 246 ; загружаемые в регистр TBCCR1 для изменения

DW 234 ; коэффициента заполнения ШИМ.

DW 219 ; Вместо байт требуется использовать слова

DW 199 ; т.к. в регистры ТВ

DW 177 ; требуется записывать слово целиком

DW 153 ; Значение '0' использовать нельзя

DW 128 ; иначе таймер будет глючить.

DW 103

DW 79

DW 57

DW 37

DW 22

DW 10

DW 2

DW 1

DW 2

DW 10

DW 22

DW 37

DW 57

DW 79

DW 103

DW 128

DW 153

DW 177

DW 199

DW 219

DW 234

DW 246

DW 255

;------------------------------ Здесь начинается программа ------------------

RESET mov #02FEh,SP ; Инициализация казателя стека

StopWDT mov #WDTPW+WDTHOLD,&WDTCTL

; Остановить сторожевой таймер WDT

SetupP4 bis.b #00Eh,&P4SEL ; Выбрать TB1, TB2 и TB3 вместо портов

bis.b #00Eh,&P4DIR ; P4.x, и назначить их выходами

SetupBC mov.b #0A6h,&BCSCTL1 ; ACLK делится на 4. RSEL=6,

; MCLK и SMCLK не деля тся ,

; источником MCLK и SMCLK я вля ется DCO

; генератор XT2 выключен.

; ПРИМЕЧАНИЕ: для определения значения

; Rsel для требуемой частоты DCO,

; обратитесь к таблице DCO в докуметнтации

call #Delay ; Пауза для стабилизации кварца.

; Необходима из-за того, что

; кварцевый резонатор 3276Гц используется

; в качестве опорного для стабилизации частоты

; генератора DCO. Поэтому резонатор на 32768

; должена быть стабильным.

call #SW_FLL ; Вызов подпрограммы стабилизации

; частоты генератора DCO.

call #TB_SETUP ; Инициализация таймера Timer_B

; для генерации сигналов ШИМ

clr R15 ; R15 и R14 используются как казатели

clr R14 ; на таблицу синусов и для хранения

; значения пилы после стабилизации DCO

eint ; Разрешение прерываний

bis #LPM0,SR ; лусыпить ЦПУ.

; Завершение программы

; остаётся обработчик прерывания CCIFG0

; где обновля ются значения ШИМ

;----------------------------------------------------------------------------

Delay ; Программная пауза для стабилизации кварца

;----------------------------------------------------------------------------

mov #4h,R15

L1 mov #0h,R14 ; ~ 1 секунда.

L2 dec R14 ;

jnz L2 ;

dec R15 ;

jnz L1 ;

ret ;

;

;---------------------------------------------------------------------------- SW_FLL ; Подпрограмма стабилизации частоты DCO.

; Кварцевый генератор 1Гц используется

; в качестве опорной частоты для стабилизации

; и подстройки генератора DCO до требуемой

; частоты 1Гц. Это требуется в стройствах

; где нужна фиксированная частота DCO и для

; тех моделей PIC16F628 где нет аппаратного

; модуля FLL.

; процедура основана на подсчёте тактов DCO

; за период ACLK (точнее, за 1/4 периода ACLK

; т.к. частота ACLK поделена на 4). Таймер

; Timer_A используется для подсчёта тактов DCO

; Полученное значение сравнивается с

; номинальным (Delta). Если число слишком

; большое, DCO декрементируется . Если число

; слишком маленькое, DCO инкрементируется .

; Далее сравнение повторя ется .

; Процесс продолжается до тех пор, пока

; значения не сравня ются . После этого

; DCO генерирует на требуемой частоте

; Эта процедура вызывается только один раз

; в качестве примера, в реальных словия х

; её требуется выполня ть периодически, чтобы

; быть веренным, что генератор DCO

; остаётся откалиброванным.

;----------------------------------------------------------------------------

clr R15 ;

Setup_TAа mov #TASSEL1+TACLR,&TACTL

; Источник тактирования TA - SMCLK

Setup_CC2 mov #CCIS0+CM0+CAP,&CCTL2

; Определить CCR2,CAP,ACLK

bis #MC1,&TACTL ; Запустить таймер timer_A

; в непрерывном режиме

Test_DCO bit #CCIFG,&CCTL2 ; Проверка флага захвата

jz Test_DCO ;

bic #CCIFG,&CCTL2 ; Очистка флага захвата

;

AdjDCOа mov &CCR2,R14 ; В R14 число тактов SMCLK

sub R15,R14 ; в R14 разница

mov &CCR2,R15 ; В R15 число тактов SMCLK

cmp #Delta,R14 ; Delta = SMCLK/(1/4)

jlo IncDCO ;

jeq DoneFLL ;

DecDCOа dec.b &DCOCTLа ;

jmp Test_DCO ;

IncDCOа inc.b &DCOCTL ;

jmp Test_DCO ;

DoneFLL clr &CCTL2 ; очистить CCR2

clr &TACTL ; остановить таймер timer_A

ret ; возврат из подпрограммы

;----------------------------------------------------------------------------

TB_SETUP ; Подпрограмма инициализации таймера

; Timer_B для генерации ШИМ

;----------------------------------------------------------------------------

mov #TBSSEL1+TBCLR,&TBCTL

; SMCLK Цисточник тактирования TB.

mov #CCIE,&TBCCTL0 ; Перевести CCR0 в режим сравнения ,

; разрешить прерывания от него

mov #0FFh,&TBCCR0 ; Записать 255d в CCR0. Это соответствует

; периоду ШИМ-выходов в 256 отсчётов (8 бит).

; т.е. получаем 8-битный ЦАП.

mov #02E0h,&TBCCTL1 ; Перевести CCRx в режим сравнения , запретить

mov #02E0h,&TBCCTL2 ; прерывания , режим выхода '7', т.е.

mov #02E0h,&TBCCTL3 ; сброс/установка. Сигнал EQU0 станавливает

; выход в л1, EQU1 в л0. становим

; словия сравнения для регистра как

; его равенство нулю

mov #Sine_Tab,&TBCCR1

; Загрузить первый отсчёт в CCR1

mov #01h,R14 ; Загрузить начальное значение пилы в R14.

mov #0AAh,&TBCCR3 ; И значение для постоя нного ровня

; которое соответствует ~ 2/3 Vcc т.к.

; #0AAh это примерно 2/3 от #0FFh.

bis #MC0,&TBCTL ; Запустить таймер timer_B в режиме инкремента

ret

;----------------------------------------------------------------------------

TB_ISR ; Подпрограмма обработки прерываний таймера

; Timer_B: изменя ет значения в регистрах

; CCR1 и CCR2 для изменения коэффициента

; заполнения ШИМ для синусоиды и пилы.

; Значение в CCR3 не изменя ется для а

; формирования постоя нного ровня

;----------------------------------------------------------------------------

incd R15 ; Инкремент казателя в R15 to

; для следующего значения в таблице синуса

; Инкремент двойной, т.к.

; значения в таблице двухбайтовые

and #03Fh,R15 ; Операция лог. И с числом 03Fh даёт

; счётчик по модулю 32 для казания на

; значения в таблице

mov Sine_Tab(R15),&TBCCR1

; Загрузить следующее значение синуса в CCR1

add #04h,R14 ; Инкрементировать значение пилы

; Изменение шага в R14

; приведёт к изменению частоты пилы

and #0FFh,R14 ; Исключим лишние биты

mov R14,&TBCCR2 ; Загрузим новое значение пилы в CCR2

reti ; возврат, прерывания разрешены

;----------------------------------------------------------------------------

COMMON INTVEC ; Вектора прерываний MSP430x14x

;----------------------------------------------------------------------------

ORG TIMERB0_VECTOR

DW TB_ISR ; Прерывание от CCIFG0

ORG RESET_VECTOR

DW RESET ; POR, внеш. Reset, Watchdog

END

Приложение В

Характеристики трансивера SI4210

приёмник

передатчик

Основные характеристики:

Размер корпуса - 5 х 5 мм

Законченный четырехдиапазонный сотовый GSM радиотракт, основанный полностью на КМОП-технологии
Ц GSM 850 класс 4,
Ц E-GSM 900 класс 4,
Ц DCS 1800 класс 1
Ц PCS 1900 класс 1

Интегрированный GSM/GPRS трансивер, включающий:
Ц Приемник с цифровым правлением и пониженной ПЧ (100 кГц)
Ц Передатчик с системой ФАПЧ со сдвигом
Ц Синтезатор частоты
Ц ниверсальный интерфейс с модулем обработки сигналов
Ц Кварцевый генератор с цифровым правлением

Полностью интегрированные на одном кристалле ГУН, элементы настройки и компоненты системы ФАПЧ

Совместимость с GPRS класс 12

3-проводный последовательный интерфейс

Питание от 2.7до 3.В

E6	1.0				1.5				2.2
E12	1.0		1.2		1.5		1.8		2.2		2.7
E24	1.0	1.1	1.2	1.3	1.5	1.6	1.8	2.0	2.2	2.4	2.7	3.0

E6	3.3				4.7				6.8
E12	3.3		3.9		4.7		5.6		6.8		8.2
E24	3.3	3.6	3.9	4.3	4.7	5.1	5.6	6.2	6.8	7.5	8.2	9.1

E6	1.0				1.5				2.2
E12	1.0		1.2		1.5		1.8		2.2		2.7
E24	1.0	1.1	1.2	1.3	1.5	1.6	1.8	2.0	2.2	2.4	2.7	3.0

E6	3.3				4.7				6.8
E12	3.3		3.9		4.7		5.6		6.8		8.2
E24	3.3	3.6	3.9	4.3	4.7	5.1	5.6	6.2	6.8	7.5	8.2	9.1

Blog

Читайте данную работу прямо на сайте или скачайте

Генератор зашумления сетей сотовой связи

E6	1.0				1.5				2.2
E12	1.0		1.2		1.5		1.8		2.2		2.7
E24	1.0	1.1	1.2	1.3	1.5	1.6	1.8	2.0	2.2	2.4	2.7	3.0

E6	3.3				4.7				6.8
E12	3.3		3.9		4.7		5.6		6.8		8.2
E24	3.3	3.6	3.9	4.3	4.7	5.1	5.6	6.2	6.8	7.5	8.2	9.1