AKIMOV Vladimir Nikolaevici, candidat la științe tehnice, NIRIT, inginer șef
BABIN Alexander Ivanovich, candidat la științe tehnice, profesor, NIRIT, director de dezvoltare
SHORIN Alexander Olegovich, MTUSI, inginer software al Departamentului de Cercetare

Modemuri radio VHF/UHF pentru securitatea si monitorizarea obiectelor

Acest articol discută o clasă de modemuri radio în bandă îngustă utilizate în construcția rețelelor de date radio. Se propune o clasificare a modemurilor radio interne și externe produse în prezent. A fost efectuată o analiză comparativă a principalelor caracteristici ale modemurilor radio. În plus, sunt date documente de reglementare și cerințe pentru principalele caracteristici tehnice ale SRE. Materialele articolului vor permite dezvoltatorilor și potențialilor utilizatori să proiecteze în mod optim sisteme de comunicații radio pentru a rezolva problemele de securitate și monitorizare a obiectelor.

Modemuri radio– Aceasta este o clasă separată de dispozitive concepute pentru a transmite date pe un canal radio și pentru a îndeplini funcția unei linii digitale dedicate de înaltă calitate. Acestea funcționează la viteze de la 1,2 la 19,2 kbit/s și pe o distanță de până la 50 km. Unele modele acceptă modurile punct-la-punct, punct-la-multipunct și releu, ceea ce vă permite să implementați orice configurație de rețea.

Acest articol discută clasa modemurilor radio în bandă îngustă care sunt utilizate atunci când construiesc rețele de colectare a datelor care nu necesită schimbul de volume mari de informații, dar sunt esențiale pentru eficiența și fiabilitatea furnizării acestora. Modemurile radio sunt folosite pentru a crea un mediu de transport fiabil atunci când se organizează sisteme automate de control al proceselor (APCS), sisteme comerciale automate de contorizare a energiei electrice (ASCAE), sisteme pentru determinarea locației obiectelor în mișcare, sisteme de securitate etc.

Rețelele de date în bandă îngustă sunt utilizate pe scară largă în interesul:

• întreprinderi industriale;
• sisteme de securitate și alarmă de incendiu;
• asigurarea securității spațiilor și a persoanelor;
• controlul mediului;
• întreprinderi din complexul de combustibil și energie;
• industria petrolului și gazelor - pentru colectarea, prelucrarea, acumularea și stocarea datelor privind volumele de producție și controlul de la distanță al obiectelor;
• conducte de petrol, gaze și apă - pentru controlul debitului, controlul de la distanță al stațiilor de pompare și oprirea lor de urgență;
• locuinte orasenesti si servicii comunale;
• întreprinderi miniere;
• control automat în transportul feroviar;
• organizatii de transport;
• sarcini de poziționare (GPS, GLONASS).

Sisteme de telemetrie radio

Radiotelemetrie acoperă problemele de măsurare a mărimilor fizice care caracterizează starea obiectelor sau proceselor, transmiterea rezultatelor acestor măsurători, înregistrarea și prelucrarea datelor primite. Există cerințe speciale pentru rețelele de transmisie de date radio (RDTN) ale sistemelor de telemetrie radio:

• asigurarea functionarii retelelor multipunct cu zeci si sute de abonati;
• capacitatea de a interfața cu echipamente de măsurare de înaltă precizie (0,5% din scara completă a modificării mărimii fizice măsurate);
• transferul rezultatelor măsurătorilor cu încredere ridicată;
• aplicarea codurilor rezistente la zgomot;
• disponibilitatea modurilor de control și corectare a erorilor.

Sisteme de alarmă radio

Sistemele de alarmă radio sunt concepute pentru a proteja și monitoriza obiectele aflate la distanță prin transmiterea de informații pe un canal radio. Printre cerințele pentru echipamentele sistemului de alarmă radio se numără capacitatea de a-și îndeplini în mod fiabil funcțiile în condiții de interferență și de a funcționa din surse de alimentare autonome.

În general, sistemele de alarmă, monitorizare și securitate, precum sistemele de telemetrie radio, sunt sisteme de colectare și procesare a informațiilor.

Clasificarea modemurilor radio în bandă îngustă

Nu există o clasificare clară general acceptată a modemurilor radio, cu toate acestea, următoarele caracteristici ale echipamentelor pot fi utilizate ca criterii de clasificare:

• scop (sfera de aplicare);
• intervalul de frecvență de funcționare;
• numărul de canale de lucru;
• moduri de operare;
• rata de transfer de date;
• tipul și numărul de interfețe de calculator;
• protocoale și aplicații acceptate;

Caracteristicile de bază ale modemurilor radio

Scop (sfera de aplicare)

De regulă, majoritatea modemurilor radio nu sunt universale. În funcție de scop, se pot distinge trei grupuri de aceste dispozitive:

1. pentru sistemele digitale de transmisie a informațiilor;
2. pentru sisteme de radiotelemetrie și telecontrol;
3. pentru sisteme de alarmă radio, monitorizare și securitate.

Fiecare grup de echipamente are cerințe diferite.

Deci, pentru primul grup, parametrii cheie sunt viteza de transfer al datelor, tipul și numărul de interfețe, protocoalele și aplicațiile acceptate.

Dispozitivele din a doua grupă, pe lângă cerințele de mai sus, trebuie să suporte funcționarea cu mai mulți abonați, interfața cu echipamente de măsurare de înaltă precizie, transmiterea rezultatelor măsurătorilor cu fiabilitate ridicată, mod de control și corectare a erorilor.

Documente de reglementare care definesc cerințele pentru echipamentele rețelelor de transmisie de date radio (RDTN) GOST 24375-80. Comunicare radio. Termeni și definiții. GOST 12252-86. Posturi radio modulate în unghi ale serviciului mobil terestru. Tipuri, parametri principali, cerințe tehnice și metode de măsurare. GOST R 50657-94. Compatibilitatea electromagnetică a echipamentelor radio-electronice. Dispozitive de transmisie radio de toate categoriile și scopurile pentru uz economic național. Cerințe pentru abaterile de frecvență disponibile. Metode de măsurare și control. GOST R 50736-95. Dispozitive de alimentare cu antenă ale sistemelor de comunicații radio mobile terestre. Tipuri, parametri principali, cerințe tehnice și metode de măsurare. Deciziile SCRF privind alocarea benzilor de frecvență pentru rețelele RSPD. (Hotărârea SCRF Nr.06-18-04-001 din 11 decembrie 2006 în intervalul 450 MHz)

Pentru modemurile radio din primele două grupe, un parametru foarte important este timpul de comutare de recepție/transmisie, care nu este întotdeauna indicat de producători în caracteristicile echipamentului.

Modemurile radio din al treilea grup nu sunt supuse unor cerințe atât de stricte, dar trebuie să aibă imunitate ridicată la zgomot și să suporte funcționarea pe termen lung de la surse de alimentare autonome.

Gama de frecvențe de funcționare

Frecvențele radio utilizate de echipamentele RSPD de bandă îngustă se află în benzile 130 – 174 și 380 – 486 MHz. Deciziile Comitetului de Stat pentru Frecvențe Radio din Rusia au alocat frecvențe de 148 – 174, 403 – 410, 417 – 422, 433 – 447 MHz pentru funcționarea unui număr de modele de modemuri radio VHF și UHF. În domeniul 450 MHz în conformitate cu Hotărârea SCRF nr. 06-18-04-001 din 11 decembrie 2006 pentru dezvoltarea, producerea și modernizarea electronicii radio pentru comunicații radio fixe și mobile în scop civil, cu condiția ca acestea să îndeplinească condițiile de conformitate cu caracteristicile tehnice ale electronicelor radio prevăzute în anexa la hotărârea SCRF ( masa 1), nu este necesară înregistrarea unor decizii separate ale SCRF pentru fiecare tip specific de SRE.

SRE de putere redusă (până la 10 mW) nu necesită permisiunea de a folosi frecvențele în benzile de frecvență 433.075 - 434.750 și 446.0 - 446.1 MHz, sub rezerva înregistrării obligatorii a acestor SRE în conformitate cu procedura stabilită în Federația Rusă.

Tabelul 1. Principalele caracteristici tehnice ale SRE pentru comunicații radio fixe și mobile terestre în scopuri civile

Nume	Sens
Benzi de frecvență, MHz	403 – 410; 417 – 422; 433 − 447
Pasul grilei de frecvență, kHz	25; 12,5
Tipul stației	analog; digital
Puterea transmițătorului, W, nu mai mult:
· staționar, stație de bază	60
· stație mobilă (portabilă).	20
	5
Nivel relativ al emisiilor parasite de la transmițător, nu mai mult	pentru emisiile parasite admisibile
Instabilitatea relativă a frecvenței emițătorului, nu mai rău decât: · stație staționară, de bază, mobilă (portabilă). · stație portabilă (purtabilă).	în conformitate cu normele SCRF pentru abaterea de frecvență admisă pentru emițătoare radio toate categoriile și scopurile
Emisii în afara bandă ale emițătorului, nu mai mult	în conformitate cu normele SCRF pentru emisiile permise în afara benzii
Lățimea de bandă a radiației emițătorului (la 30 dB), kHz, nu mai mult:
· cu un pas de grilă de 25 kHz	18,8
· cu un pas de grilă de 12,5 kHz	11,8
Sensibilitatea receptorului la raportul semnal-zgomot 12 dB (SINAD), µV, nu mai rău	1,0
Selectivitatea receptorului pe canalul adiacent, dB, nu mai rău	75
Selectivitatea receptorului pentru canalele de recepție laterale, dB, nu mai rău	80
Instabilitatea relativă a frecvenței oscilatorului local al receptorului, nu mai rău decât:
· stație staționară, de bază, mobilă (portabilă).	5×10 -6
· stație portabilă (purtabilă).	7×10 -6

Utilizarea benzilor de frecvență radio alocate prin prezenta hotărâre a SCRF pentru utilizarea SRE pentru comunicații radio fixe și mobile în scopuri civile trebuie efectuată fără emiterea unor decizii separate ale SCRF pentru fiecare utilizator specific al SRE, sub rezerva următoarelor: conditii:

• conformitatea caracteristicilor tehnice ale SRE cu principalele caracteristici tehnice specificate în anexa la prezenta decizie;
• utilizarea sistemelor de radiofrecvență care utilizează benzile de radiofrecvență 403 - 410 și 417 - 422 MHz, numai în afara zonei cu o rază de 350 km de centrul Moscovei;
• la utilizarea SRE trebuie excluse emisiile de la emițătoarele acestor SRE în banda de frecvență 406 - 406,1 MHz;
• la operarea sistemelor radio-electronice trebuie asigurată protecția împotriva interferențelor instalațiilor de servicii de radioastronomie în banda de frecvență 406,1 – 410 MHz;
• obținerea permisiunii de utilizare a frecvențelor și înregistrarea zonelor de distribuție specificate în conformitate cu procedura stabilită în Federația Rusă.

Puterea de ieșire a transmițătorului

Acest parametru, alături de sensibilitatea receptorului și de caracteristicile echipamentului de antenă-alimentator utilizat, determină raza de comunicare în condiții specifice. Evident, din cauza varietății configurațiilor de rețea și a distanței diferite a obiectelor sistemelor deservite, cerințele pentru raza de comunicație furnizată de modemurile radio sunt diferite. Prin urmare, transceiver-ul radio modem trebuie să poată regla (programa) puterea emițătorului.

Tipul de modulație

Producătorii de modemuri radio aleg tipul de modulație pe baza vitezei de transfer de date și a criteriilor de imunitate la zgomot. Cele mai frecvent utilizate tipuri de modulație de frecvență sunt FSK, FFSK, GFSK și modulația gaussiană GMSK.

Numărul de canale de lucru

În funcție de prezența unui sintetizator de frecvență, de capacitățile acestuia și de lățimea intervalului de frecvență, modemul radio poate avea de la 1 (Reef Finder-801 fabricat de Altonika) la 1600 (EDL și Pacific Crest) canale de lucru.

Lățimea canalului de lucru

Lățimea canalului este determinată de pasul grilei de frecvență și este de obicei egală cu 12,5 sau 25 kHz. Mai puțin frecvente sunt valorile de 6,25 și 7,5 kHz. Este clar că cu cât lățimea de bandă a canalului de frecvență este mai îngustă, cu atât rata de transfer de date este mai mică. Astfel, seria „Satelline” 3AS cu o lățime a canalului de frecvență de 25 kHz oferă o rată de schimb de date de 19.200 bps, iar la 12,5 kHz – 9.600 bps.

Mod de operare

Modemurile radio pot suporta următoarele moduri de operare: pachet, transparent, asincron, releu sau repetor ecou. În mod obișnuit, sunt utilizate modurile de operare în lot sau transparente; toate cele patru moduri nu sunt implementate împreună în toate dispozitivele.

Rata de transfer de date

Modemurile radio moderne au două caracteristici de viteză: viteza de transmisie a datelor pe canalul radio și viteza de schimb de date prin interfața externă. Primul este de la 1200 la 19.200 bps, al doilea este de obicei setat de software în intervalul 300 - 38.400 bps.

Interfață de împerechere

Portul încorporat al majorității modemurilor radio acceptă interfața RS-232. Cu toate acestea, multe dispozitive pot funcționa cu două interfețe, de exemplu, „Nevod-5” (RS-232, RS-485) și chiar cu trei, de exemplu, seria „Satelline” 3AS. Unele modemuri radio au o interfață 10/100BASE-TX/FX încorporată, care vă permite să construiți rețele Ethernet/Internet fără dispozitive externe suplimentare și să conectați bancomate, camere WEB și orice alte dispozitive care funcționează numai folosind protocoale TCP/IP la astfel de o retea radio. Interfața 10/100BASE este adăugată cu ușurință prin instalarea unei plăci de expansiune în carcasa modemului radio (de exemplu, „Integral 400”).

Protocoale și aplicații de bază utilizate de modemurile radio

Alături de indicarea protocoalelor și aplicațiilor, unii producători includ în documentația tehnică o listă de controlere care sunt compatibile și utilizate cu modemurile radio pe care le produc. Un modem radio cu controler încorporat este un dispozitiv inteligent. Îndeplinește multe funcții și are propriul sistem de comandă, permițându-vă să conectați un computer personal. În acest caz, computerul poate efectua o serie de funcții de serviciu, înregistrează informațiile primite în memorie, pregătește date pentru transmitere, întreține baze de date, jurnalele de contabilitate etc. Pentru ca modemul radio și computerul să funcționeze împreună, acesta din urmă trebuie să fie comutat în modul terminal folosind oricare dintre programele terminale disponibile. Astfel de programe există pentru toate tipurile de computere. Cele mai cunoscute programe terminale pentru calculatoarele compatibile cu PC IBM sunt TELIX, PROCOMM, MTE, QMODEM etc. Puteți folosi oricare dintre ele. Există, de asemenea, programe terminale specializate pentru comunicarea de pachete, de exemplu, PC-Pacratt - pentru Windows, Mac-RATT - pentru computerele Macintosh, COM-Pacratt - pentru computerele Commodore și o serie de altele. Modemurile radio vândute, de regulă, sunt echipate cu un disc cu un program terminal. Factorul limitativ în utilizarea întregii game de software dezvoltate pentru modemurile convenționale pentru modemurile radio este sistemul de comandă de control al modemului radio, care este diferit de setul de comandă AT.

Design climatic și interval de temperatură

Dacă modemurile radio sunt instalate într-o cameră încălzită sau în containere stabilizate la temperatură, iar echipamentul de alimentare cu antenă este amplasat în aer liber, designul extern și temperatura de funcționare a dispozitivelor nu sunt de mare importanță. În caz contrar, este important ca echipamentul radio să accepte operarea pe o gamă largă de temperatura interval, de regulă, de la -40 la +55 ° C.

Caracteristici de evaluare a caracteristicilor modemurilor radio

De obicei, proiectanții și potențialii utilizatori ai rețelelor de date radio tehnologice sunt interesați de următorii parametri ai modemurilor radio:

• interval de frecvență de funcționare - datorită faptului că clienții de obicei au deja sau obțin permisiunea de a opera pe anumite frecvențe;
• puterea de ieșire a emițătorului radio;
• rata de transfer de date;
• tipul și numărul de interfețe, precum și protocoalele suportate;
• design climatic și interval de temperatură.

Atunci când evaluați parametrii echipamentului, ar trebui să acordați atenție mai multor puncte importante. Am discutat deja despre necesitatea unei abordări integrate pentru alegerea puterii de ieșire a emițătorului și a echipamentului de alimentare cu antenă. Utilizarea antenelor direcționale permite nu numai reducerea puterii emițătorului, ci și rezolvarea problemei compatibilității electromagnetice prin eliminarea influenței interferențelor în afara zonei determinate de modelul de radiație al antenei. Timpul de comutare de la recepție la transmisie este uneori identificat cu „timpul de atac” al emițătorului. Acest parametru, nesemnificativ la prima vedere, poate reduce semnificativ rata medie de schimb de date atunci când modemul radio trece din modul „recepție” în modul „transmit” (ceea ce se întâmplă în modul pachet). Deci, dacă un pachet este transmis în 50 ms și se petrece aceeași perioadă de timp pentru comutarea modurilor, atunci la viteza declarată de 2400 bps, viteza medie de schimb va fi la jumătate mai mică. Strict vorbind, „timpul de comutare recepție/transmisie” este mai mare decât „timpul de atac”, deoarece parametrul ia în considerare timpul necesar pentru reglarea sintetizatorului de frecvență (în modemurile radio multicanal). Faptul este că pentru modemurile radio care funcționează în modul half-duplex sau pe mai multe canale (uneori modemul de bază poate funcționa cu fiecare abonat pe o frecvență separată), datorită restructurării sintetizatorului, timpul de comutare poate fi mai mare decât atunci când funcționează. în modul simplex. Gama de temperatură de funcționare a modemurilor radio este foarte importantă pentru majoritatea utilizatorilor ruși. Unii producători autohtoni folosesc componente importate pentru modemurile lor radio care îndeplinesc standardele europene și, în același timp, declară o limită inferioară a temperaturii de funcționare de 40 ° C. Cu toate acestea, conform standardelor europene pentru componentele radio-electronice, temperatura de funcționare mai scăzută este de 33 ° C. C.

Revizuirea modemurilor radio în bandă îngustă produse comercial

Principalele caracteristici ale modemurilor radio produse pe plan intern sunt prezentate în masa 2.

Masa 2. Caracteristicile modemurilor radio produse pe plan intern

	Gama de frecvență de operare, MHz	Tipul de modulație	Viteza de difuzare (schimb valutar date), biți/s	Protocol în aer	putere de iesire
"Pulsar" (NPP „Teplovodokhran”, Ryazan)	433,92 ± 0,2%; 433 − 434		1200 – 19 200 (38 400)	transparent
"Nevod-5" (JSC Geolink, Moscova)	433,92 ± 0,2%; 433 − 450 (8 r/canale)		1200 − 9600 (19 200)	transparent, lot
„Spectrum 433”	433,92 ± 0,2%; 433,05 − 434,79		1200 – 19 200 (38 400)	transparent, lot, repetitor
„Spectrum 48 MSK” (Rateos LLC, Moscova, Zelenograd)	433,92 ± 0,2%; 433,05 − 434,79		1200; 2400; 4800;	transparent, lot, comanda
„Spectrum 9600GM” (Rateos LLC, Moscova, Zelenograd)	401 – 406; 412 − 427; 433 − 447; 450 − 469		4800; 9600 (14 400; 19 200)	transparent, lot, repetitor	0,25 - 3,5 W
„Integral 400” „Integral 400” (GOU MTUSI, CJSC „NIRIT”, Moscova)	401 – 406; 412 – 417; 422 – 427; 433 – 450; 453 – 460; 463 – 469; 470 − 486		9600 sau 19 200 (9600 − 11 5200)	transparent, ambalat, IP (TCP/IP), repetitor	100 mW; până la 5 W; 10 W; 15 W; 25 W;
"R integral" (LLC „Telemetry BTT”, Moscova)	136 − 174; 401 − 469;			transparent, lot, repetitor
„Integral-433/2400” (Integral+ LLC, Kazan)	433,92 ± 0,2%; 433 − 434		1200 − 2400 (9600)	lot	1,5 – 100 mW
„Integral-433/4800” (Integral+ LLC, Kazan)	433,92 ± 0,2%; 433 − 434		1200 − 4800 (19 200)	lot	1,5 – 100 mW
„Integral-450/2400” (Integral+ LLC, Kazan)			1200 − 4800 (19 200)	lot (abordare), repetitor
"Gamma-433" (Radiosystems LLC, Izhevsk)	433,92 ± 0,2%; 433 − 434			transparent, lot, repetor ecou
„Gamma-4151” (ZAO INSAT, Moscova)	433,92 ± 0,2%; 433 – 450 (8 r/canale)			transparent, lot
„RM-433” (SKB „Promavtomatika”, Moscova, Zelenograd)	433,92 ± 0,2%; 433 − 434	FSK cu 2 niveluri	1200 – 19 200 (38 400)	transparent, lot, repetitor
"Socrate" (Uzina JSC Avtopribor, Vladimir)	146 − 174; 420 − 430; 433 − 434; 460 − 470	GMSK, DQPSK 1/4	1200 – 19 200 (28 800)	transparent, repetitor, adaptativ (FPGA)
„REEF FINDER-801” (Altonika LLC, Moscova)	433,92 ± 0,2%; 433 − 434			transparent, repetor ecou
"Granit-RM" (ZAO Santel, Moscova)	433,92 ± 0,2%; 433 − 434			transparent, lot	1 – 5 W, r/st "Granit R-302"
"Granit-R-43 AC" (ZAO Santel, Moscova)			1200; 2400; 4800	transparent, lot
„Modem radio RS232” (BSTU, Minsk, Belarus)	403 − 470; 810 − 940			transparent, lot
„Contact-UT-322” (UralTelecom LLC, Perm)	433,92 ± 0,2% sau către postul de radio		1200; 2400; 4800	lot	10 mW r/st. 1-5 W
„MOST-M” (Uzina Radio Izhevsk, TD, Izhevsk)	146 − 174; 450 − 470			transparent, lot
„RM201” (NPF RITM LLC, Krasnodar)			1200; 2400; 4800	transparent, lot
"SEMNAL" (NavGeoCom LLC, Moscova)			1200; 2400; 4800	transparent, lot
„ERIKA-9600” (CJSC „Stații de radio Ural”, Izhevsk)	433,92 ± 0,2%; 433 − 434		2400; 4800; 9600	transparent, lot
"Altavia-110M" (orașul Novosibirsk)			1200; 2400; 4800	transparent, lot
„Zarya-TM232/450” (Uzina de instrumente de stat din Ryazan, GRPZ)	433,92 ± 0,2%; 390 − 486		1200; 2400; 4800	transparent, lot	0,01 - 2,5, 10 W
„PMD-400” (MARS LLC, Ekaterinburg)				transparent, lot

O descriere a modemurilor radio fabricate în străinătate este dată în masa 3. Este evident că principalii indicatori ai acestor modemuri sunt similari cu cei domestici. Singura particularitate este gama extinsă de frecvență în care funcționează. Toate modemurile folosesc modulația de frecvență. Majoritatea modemurilor au un protocol transparent, deși există și un mod de pachete. Nu sunt furnizate informații despre utilizarea codurilor rezistente la zgomot.

Tabelul 3. Caracteristicile modemurilor radio fabricate în străinătate

Numele modemului radio (producător)	Gama de frecvență de operare, MHz	Tipul de modulație	Viteza de transfer de informații, bps	protocol	putere de iesire transmisie, W	Sensibilitate recepţie
„T-96SR”, „T-96SR/F” (DataRadio, Canada)	132 – 174; 380 – 512; 928 − 960		4800; 9600; 19 200	transparent, lot, repetitor
„Integra-TR” (DataRadio, Canada)	132 – 174; 380 − 512; 928 − 960		2400; 4800; 9600; 19 200	transparent, IP (TCP/IP), repetitor		0,35 µV pentru raport S/N de 12 dB
„Integra-N”, „HiPR-900” (DataRadio, Canada)				transparent, IP (TCP/IP)		0,35 µV pentru raport S/N de 12 dB
„T-Base/R”, „T-Base/H” (DataRadio, Canada)	132 – 174; 380 – 512; 928 − 960		4800; 9600; 19 200	transparent, lot, repetitor		0,35 µV pentru raport S/N de 12 dB
„I-Base/R”, „I-Base/H” (DataRadio, Canada)	132 − 174; 380 − 512; 928 − 960		4800; 9600; 19 200	transparent, lot, repetitor		0,35 µV pentru raport S/N de 12 dB
„GeminiPD+” (DataRadio, Canada)	403 − 460; 450 − 512	DGMSK; SRRC4FSK		transparent, lot, repetitor		116 dBm pentru un raport S/N de 12 dB
„Gemeni3G” (DataRadio, Canada)	403 − 460; 450 − 512	SRRC4FSKS; RRC8FSK; SRRC16FSK	32,0; 48,0 sau 57,6 kbit/s	transparent, lot, repetitor		98...110 dBm
„GM3DATA” „MotoTRBO”/TDMA/ (Motorola, SUA)	136 − 174; 403 − 470			transparent, GPS (NMEA), IP (TCP/IP)		EIA 12 dB SINAD; <0,22 мкВ
„MDS SD4” (GE MDS, Motorola, SUA)	330 − 400; 400 − 450; 450 − 512		9600; 19 200	transparent, repetitor		<0,22 мкВ; 12 dB SINAD
„MDS 1710 A, C”, „MDS 4710 A, C” (GE MDS, Motorola, SUA)	132 − 174; 330 − 512		9600; 19 200 (110 – 38 400)	transparent, repetitor		<0,22 мкВ; 12 dB SINAD
„MDS TransNet 900” (GE MDS, Motorola, SUA)			9600 – 11 5200	transparent, lot		108 dBm; BER 1×10 -6
„PDLRXO™” (Pacific Crest Co, Canada)		GMSK; GMSK; 4 nivel FSK	4800; 9600; 19200	transparent, lot		<0,22 мкВ; 12 dB SINAD
„PDL™”, „EDL” (Pacific Crest Co, Canada)		GMSK; GMSK; 4 nivel FSK	4800; 9600; 19 200	transparent		110 dBm; BER 10 -5
„RFM96” (Pacific Crest Co, Canada)	136 − 174; 400 − 512			transparent
„SD125” (Maxon, SUA)	148 − 174; 400 − 430; 440 − 470	FSK sau CTCSS		transparent, lot, repetitor		0,25 - 0,35 µV; 12 dB SINAD
„SD160, SD170” (Maxon, SUA)	148 – 174; 450 − 490			transparent, lot, repetitor		0,25 uV; 12 dB SINAD
„DM70 DataMax” (Maxon, SUA)	147 − 174; 400 − 430; 439 − 470			transparent, lot, repetitor		<0,28 мкВ; 12 dB SINAD
„Satellin-2ASc” (SATEL, Finlanda)				transparent, lot		<0,22 мкВ; 12 dB SINAD
„Satellin-2ASxE” (SATEL, Finlanda)				transparent, lot, repetitor		<0,22 мкВ; 12 dB SINAD
„Satellin-3ASd” (SATEL, Finlanda)	400 − 470; 869,4 – 869,65			transparent, lot, repetitor		<0,22 мкВ; 12 dB SINAD
Trimmark 3 (Pacific Crest Co, Canada)	430 − 470; 4 canale la 10 MHz		4800 – 115 200	transparent, lot		108 dBm; BER 1×10 -6
Trimtalk 450S (Trimble, SUA)			4800 – 115 200	transparent		108 dBm; BER 1×10 -6
„TS-4000” (Teledesign, SUA și Canada)	136 − 174; 380 − 512			transparent		104 dBm; BER 1×10 -6
"CDA 70" (Conel, Republica Cehă)	136 − 174; 403 − 470		21 700; 10 800	transparent, lot, repetitor		114 dBm; 12 dB SINAD
„DFM 10R” (Digades, Germania)	433,25 − 434,60			lot		108 dBm; BER 1×10 -6

Modemuri radio pentru piața de telecomunicații din Rusia

În prezent, există în principal trei grupuri de modemuri radio la cerere în rândul utilizatorilor casnici:

1. Modemuri radio din primul grup au urmatoarele caracteristici:

• putere de ieșire emițător 1 – 15 W;
• rata mare de transfer de date (19.200 bps);
• timp scurt de comutare „recepție/transmisie” (până la 15 ms);
• suport pentru moduri de operare cu corectare a erorilor;
• compatibilitate cu controlere care lucrează cu aplicații SCADA;
• capacitatea de a efectua operațiuni de service în teren;
• capacitatea de a se conecta prin două sau mai multe interfețe comune;
• fiabilitate ridicată;

Designul trebuie să permită utilizarea acestor dispozitive fără protecție suplimentară împotriva prafului și umezelii. Modemurile radio din această categorie pot fi folosite pentru a rezolva oricare dintre problemele enumerate la începutul acestei recenzii. Costul unor astfel de dispozitive este destul de mare: de la 1500 la 3000 de dolari SUA.

Acest grup include modemuri radio "Integra" GM3ххDATA, seria „Satelline” 3AS, EDL. Modem radio „Integral 400”(“Integral 400”) are un avantaj din punct de vedere al caracteristicilor de cost, fără a fi inferior în caracteristicile tehnice.

2. Modemuri radio din al doilea grup au urmatoarele caracteristici:

• puterea de ieșire a transmițătorului nu mai mică de 1 W;
• rata de transfer de date nu mai mică de 4800 bps;
• tipuri de modulație rezistente la zgomot;
• compatibilitate cu majoritatea tipurilor de protocoale moderne utilizate în sistemele de telemetrie;
• fiabilitate ridicată;
• design rezistent la praf și umiditate;
• gamă largă de temperatură (de la 40 la +70 ° C).

Această clasă de modemuri poate fi utilizată pentru a transmite informații digitale către sistemele automate de control al proceselor, lucrează în sisteme de telemetrie radio (pentru colectarea informațiilor de măsurare, dar nu de telemetrie), în rețele radio de sisteme de alarmă, monitorizare și securitate. Dispozitivele din această clasă nu îndeplinesc cerințele pentru echipamentele de radiotelemetrie. Prețurile modemurilor variază între 800 USD și 1.200 USD.

Acest grup include „Zarya-TM232”, „Satelline” seria 2AS, „Granit P23-ATs.06”, SD-125FSK/CTSS. Unii producători oferă stații radio VHF/UHF (de obicei fabricate rusești sau Motorola) cu un controler extern sau intern (modem) de design propriu ca dispozitive din această categorie.

3. Modemuri radio din al treilea grup furniza:

• putere de ieșire emițător 0,01 – 0,1 W;
• rata de transfer de date 1200 – 4800 bps;
• posibilitatea de a selecta tipul de interfață;
• lucrează într-un interval larg de temperatură (de la 40 la +70 ° C).

Echipamentele din această categorie sunt utilizate în principal pentru transmiterea informațiilor digitale în sistemele automate de control al proceselor, rețelele radio de semnalizare, monitorizare și sisteme de securitate care nu necesită funcționarea echipamentelor radio pe o rază lungă de acțiune (peste 1 km). În același interval, acestea pot fi utilizate pentru a colecta informații de măsurare. Un avantaj important al RES din această clasă cu o putere de cel mult 10 mW: înregistrarea lor la autoritățile Rossvyazkomnadzor nu este necesară. Gama de prețuri - de la 400 la 800 de dolari SUA.

Din cele date în masa 2 Acest grup include modemul radio Nevod-5.

În toate categoriile de modemuri, clienții sunt interesați de posibilitatea de a selecta banda transceiver (VHF/UHF), de a programa independent nivelul puterii de ieșire a transmițătorului, de a selecta canalul și modul de operare (half-duplex sau simplex).

Concluzie

Astăzi, piața oferă o gamă destul de largă de modemuri radio pentru diverse scopuri pentru a rezolva problemele de securitate și monitorizare a obiectelor. Utilizatorii potențiali vor putea găsi dispozitive care le permit să rezolve în mod optim problema construirii sistemelor de comunicații pentru sisteme moderne de control automatizat și rețele tehnologice de transmisie a datelor radio.

Modem radio „Integral 400” se evidențiază din gama autohtonă și externă a modemurilor radio în bandă îngustă, depășindu-le atât în ​​parametrii tehnici, cât și în caracteristicile de cost.

NIRIT CJSC a dezvoltat și produce o linie de modemuri radio de bandă îngustă „Integral 400” (“Integral 400”), concepute pentru transmiterea datelor digitale pe un canal radio, care din punct de vedere al parametrilor de cale radio și al caracteristicilor funcționale nu sunt inferioare și în unele caracteristici chiar superioare analogilor străini bine-cunoscuţi.

Domenii principale de aplicare: telemetrie, control de la distanță al obiectelor mobile și staționare, redundanța sistemelor critice de comunicație prin cablu, transmiterea vorbirii criptate folosind un vocoder încorporat, sisteme de securitate pentru obiecte, sisteme de monitorizare și determinare a locației obiectelor în mișcare, transmisie de informații confidențiale într-un canal de radio public.

Avantajele modemului radio Integral 400

• Transceiver-ul specializat încorporat are un timp scurt de acces la canalul radio - 7 ms, ceea ce vă permite să construiți sisteme radio pentru care un criteriu important este timpul minim de livrare a informațiilor. Modemul oferă schimb de date asincron la viteze de 19.200 sau 9.600 bps în canale cu un pas de grilă de frecvență radio de 12,5 kHz.
• Modemul radio acceptă operarea protocoalelor industriale majore.
• Modemul radio are o interfață 10/100BASE-TX/FX încorporată, care vă permite să construiți rețele Ethernet/Internet fără dispozitive externe suplimentare și să conectați la astfel de bancomate, camere WEB și orice alte dispozitive care funcționează numai prin protocoale TCP/IP. o retea radio. Interfața 10/100BASE este adăugată cu ușurință prin instalarea unei plăci de expansiune în carcasa modemului radio.
• Diagnosticarea încorporată vă permite să monitorizați pe deplin starea modemului radio în timp real. Modemul este controlat și diagnosticarea este obținută printr-un port SETUP suplimentar folosind un program grafic convenabil care rulează sub sistemul de operare Windows, care este inclus în pachetul de livrare. Programul vă permite să interogați ciclic toate modemurile radio Integral 400 disponibile în rețea, să afișați datele primite și să salvați ciclic diagnosticele în baza de date, să actualizați ROM-ul programului modemului. Folosind programul, este posibil să configurați și să controlați complet de la distanță și local modemurile radio, să afișați și să salvați traficul de rețea radio cu parametrii de timp ai pachetelor transmise cu precizie în milisecunde, precum și să obțineți informații despre nivelurile de recepție reciprocă între toate stațiile din rețea. .
• Modemul radio acceptă operarea cu control RTS și în modul DOX (transmisie activată prin date), care nu necesită utilizarea semnalului RTS pentru a controla fluxul și anume: transmisia este inițializată prin sosirea datelor pe portul modemului radio. Există un buffer mare încorporat pentru datele transmise de la 14 la 28 kbytes (în funcție de modul de funcționare), iar dacă fluxul de date de la dispozitivul terminal depășește semnificativ viteza de transmisie pe canalul radio, semnalul CTS este controlat.
• Modemul radio acceptă protocolul NMEA și vă permite să conectați direct receptorul GPS la modemul radio. Pe baza modemurilor radio Integral 400, a fost implementat un sistem de urmărire și monitorizare a obiectelor în mișcare. Software-ul vă permite să afișați locația obiectelor în mișcare în timp real, precum și să înregistrați și să vizualizați ulterior traseele de mișcare.
• Pentru a reduce influența zgomotului de impuls aleator, este posibilă activarea codării rezistente la zgomot cu intercalare dinamică. Modemul codifică și intercalează informații în mod dinamic în funcție de dimensiunea datelor transmise. În acest caz, pierderile de codare sunt minime, nu se modifică în funcție de dimensiunea blocurilor transmise și se ridică la 10% din viteza de transmisie.
• Modemul radio are o funcție încorporată pentru evaluarea corectitudinii datelor transmise. Pentru aceasta, se folosește codul ciclic standard CRC-32 (Codul de redundanță ciclică).
• Calea de recepție a modemului radio are o capacitate de supraîncărcare crescută, ceea ce permite o transmisie stabilă a datelor pe distanțe scurte.

Sunt posibile diferite opțiuni de execuție:

• pentru utilizare în condiții climatice dure cu temperaturi de funcționare de la 40 la +70° C, cu acoperire completă a plăcilor cu lac;
• un model care permite vibrații sinusoidale și șocuri mecanice repetate („Integral 400M”, „Integral 400M”);
• model miniatural - modem microradio cu consum redus de energie și mod de repaus, cu un consum tipic de 40 μA și dimensiuni reduse („Integral 400P”, „Integral 400P”).

(poza 1) combină pe o singură placă: un modem radio, un controler de rețea, un vocoder pentru informații vocale, o interfață 10/100BASE-TX/FX încorporată. Modemul radio dispune de porturi suplimentare pentru funcționarea dispozitivelor terminale, locuri pentru instalarea plăcilor de navigație radio GLONASS/GPS, adaptoare video etc. în carcasa modemului radio (la comenzi separate).

Foto 1. Noua versiune a modemului radio Integral 400

Foto 2. Modificarea modemului radio „Micro” „Integral 400”

poza 2) este ideal pentru sistemele de securitate, asigurarea securității spațiilor și a persoanelor, sisteme de localizare a deținuților eliberați etc. Cu o putere de 100 mW, comunicarea radio este asigurată pentru o gamă de 400 - 1000 m O caracteristică a modemului microradio este consumul redus de energie (în modul de repaus, aproximativ 100 μA), ceea ce îi permite să ofere o funcționare pe termen lung (. cel puţin un an) cu surse de alimentare autonome.

Introducere

1. Revizuire analitică

1.1 Revizuirea metodelor de codificare-decodare a informațiilor

1.2 Analiza comparativă a metodelor de codificare și decodare a informațiilor

1.3 Analiza implementării hardware

1.4 Analiza comparativă a metodelor de implementare hardware

1.5 Concluzii ale analizei de birou

2. Elaborarea unei diagrame bloc

3. Sinteza schema circuitului electric

3.1 Selectarea unui procesor de semnal digital

3.2 Selectarea codecului

3.3 Selectarea unui driver de interfață RS-232

3.4 Selectarea memoriei UV care se poate șterge

3.5 Selectarea elementelor circuitelor auxiliare

4. Dezvoltarea algoritmului programului

4.1 Bloc de inițializare

4.2 Interfață de recepție/transmitere

5. Dezvoltare software

6. Calcul tehnic și economic

7. Securitatea muncii

Aplicație

Introducere

Necesitatea de a primi și transmite informații a îngrijorat dintotdeauna omenirea. În lumea modernă, saturată de tehnologia informatică, aceasta a devenit cea mai răspândită. Posibilitatea de a conecta mai multe computere situate la distanță, permițându-vă să le conectați electronic. cablu și accesul la datele lor, au adăugat un nivel calitativ nou la utilizarea capabilităților computerelor moderne. Această conexiune se numește rețea locală. Tot după aceasta a apărut și conceptul de rețea globală, în timp ce computerele nu pot fi situate în apropiere, ci, de exemplu, în diferite orașe. Cu această conexiune, este utilizat un dispozitiv special numit „modem”. Comunicarea este asigurată prin linie telefonică.

Modem este o abreviere pentru MODulator - DEModulator.

Există, de asemenea, o modalitate de a primi și transmite informații între computere printr-un canal radio. În acest caz, se folosește și un dispozitiv de modulare/demodulare (modem). În acest caz, un dispozitiv separat este, de asemenea, utilizat cu un computer și modem - o unitate pentru primirea și transmiterea informațiilor printr-un canal radio. Acesta este un dispozitiv destul de voluminos și, desigur, fiecare utilizator de computer nu îl poate achiziționa singur. Dar această combinație de mijloace tehnice este foarte eficientă atunci când se conectează două obiecte care sunt situate la o distanță foarte mare și nu au acces la o linie telefonică. De exemplu, aceasta ar putea fi o navă aflată într-o călătorie și portul său de origine care transmite informații de la un satelit despre o furtună care se apropie.

Desigur, modemul în acest caz va diferi în funcție de un modem care funcționează cu o linie telefonică. Deoarece nu există nici un concept de apelare a unui abonat, de asemenea, nu este permisă aici. În principiu, funcțiile de apelare și altele sunt preluate de unitatea de recepție și transmitere a informațiilor prin intermediul unui canal radio. Modemul așteaptă doar primirea semnalului, îl demodulează, formând un cod digital și îl transmite computerului. În timpul transmisiei, modemul primește un cod digital, îl modulează, îl transformă într-un semnal analogic și îl transmite către unitatea de transmisie a informațiilor printr-un canal radio.

În prezent, tehnologia de producție a circuitelor integrate, microcontrolerelor etc. este la un nivel foarte înalt, se îmbunătățește constant și inventează noi tipuri de microcipuri. Unul dintre aceste microcipuri este DSP - procesor de semnal digital. Este ideal pentru procesarea semnalului. Având un limbaj de programare încorporat, vă permite să-l configurați pentru orice lucru cerut de un inginer electronic. Aproape toate modemurile moderne, indiferent de scop, au DSP instalat.

În acest proiect de teză, vom proiecta un dispozitiv care va primi și transmite date pe un canal radio, în timp ce codifică și decodifică informații folosind un procesor de semnal digital (DSP).

1. Revizuire analitică

1.1 Revizuirea metodelor de codificare - decodare a informațiilor

Pentru a selecta calea necesară pentru proiectarea unui dispozitiv, este necesar să se analizeze metode și mijloace moderne de codificare-decodare a informațiilor.

În primul rând, să ne uităm la modalități de a rezolva codificarea-decodificarea informațiilor. Pentru a face acest lucru, vom lua în considerare metode moderne de modulare - demodularea semnalului.

După cum sa menționat mai sus, modemurile modulează semnalul pentru transmisie prin canale telefonice sau radio, dar semnalul poate fi modulat în moduri diferite.

Modulația este o modificare a unuia sau mai multor parametri ai oscilației sinusoidale purtătoare (amplitudine, frecvență, fază) în conformitate cu valorile informațiilor binare transmise de sursă.

Modemurile folosesc un tip de modulație, așa-numita „manipulare”, în care parametrii modulați specificați pot avea doar valori fixe dintr-un anumit set.

Modulația vă permite să potriviți spectrul semnalului de informații transmis cu lățimea de bandă a unui canal de telefon sau radio. La viteze de transmisie scăzute (până la 1200 bps), modemurile utilizează modulația de frecvență, a cărei implementare la astfel de viteze este cea mai simplă. La viteze de transmisie medii (1200 - 4800 bps), modularea diferenţială este utilizată cu numărul de modificări posibile ale poziţiilor de fază de la doi (1200 bps) la opt (4800 bps) (modulaţie de fază). Valorile informațiilor digitale transmise sunt conținute în incrementele de fază dintre elementul dat și elementul anterior al semnalului modulat. La rate de transmisie mari (>4800 bps) și la transmiterea pe canale comutate cu diviziunea în frecvență a direcțiilor de transmisie, începând de la 2400 bps, se utilizează modulația combinată amplitudine-fază). Când se utilizează acest tip de modulație, informațiile digitale sunt conținute atât în ​​valoarea amplitudinii, cât și în incrementele de fază ale frecvenței purtătoare. Cu modulația de fază amplitudine și cu mai multe poziții, numărul de poziții posibile ale semnalului modulat (sau numărul de vectori de semnal) este mai mare de doi. În acest caz, un element al semnalului modulat conține mai mulți biți de informații digitale (acest număr este egal cu logaritmul binar al numărului de vectori posibili ai semnalului modulat).

Modulare de fază:

Când se utilizează așa-numita codificare relativă cu deplasare de fază (PSK), de ex. modulație, în care faza purtătoarei ia doar valori fixe dintr-un interval de valori permise (de exemplu, 0, 90, 180 și 270 de grade), iar informațiile sunt încorporate în modificările fazei de oscilație a purtătorului. Cu setul de faze posibile de mai sus, fiecare schimbare de fază corespunde unei anumite valori de dibit, adică doi biți consecutivi de informații. Schimbarea de fază se referă la metode de modulare în două sensuri, de ex. spectrul semnalului modulat este situat simetric față de frecvența purtătoare, iar lățimea spectrului în Hz la un nivel de 0,5 din valoarea acestuia la frecvența purtătoare este egală cu viteza liniară de modulație, exprimată în Baud. Cele mai frecvent utilizate tipuri de introducere a decalajului de fază în modemuri sunt codificarea cu schimbare de fază relativă (RPK) /viteza 1200 biți/s, două poziții de fază/, în patru poziții (sau schimbare de fază în cuadratura /2400 biți/s, patru poziții de fază/ ) și opt poziții (4800 bps, opt poziții de fază). Uneori, în literatură, aceste tipuri de manipulare sunt numite, respectiv, PDM (phase difference modulation), DOPM (double phase modulation) și TOPM (triple phase modulation). O creștere suplimentară a numărului de poziții pentru a crește viteza duce la o scădere bruscă a imunității la zgomot, astfel încât la viteze mai mari au început să fie utilizate metode combinate de modulare amplitudine-fază.

Modulație amplitudine - fază:

În acest tip de modulație, pentru a crește debitul, se utilizează manipularea simultană a doi parametri ai undei purtătoare: amplitudine și fază. Fiecare element posibil al unui semnal modulat (vector de semnal sau punct din spațiul semnalului) este caracterizat de o valoare a amplitudinii și fazei.

Pentru a crește și mai mult viteza de transmisie, numărul de „puncte” din spațiul semnalului modulat crește cu un multiplu de doi. În prezent, modemurile folosesc metode de modulație amplitudine-fază cu un număr de poziții de semnal posibile de până la 256. Aceasta înseamnă că viteza de transmitere a informațiilor depășește viteza liniară de modulație de până la 7 ori.

Pentru a asigura o imunitate maximă la zgomot, punctele spațiului semnalului sunt plasate la o distanță egală de anvelopa tuturor punctelor sub formă de pătrat (cu cuadratura AM cu 16 poziții), octogon etc. O creștere a numărului de poziții ale semnalului duce la o scădere rapidă a imunității la zgomot la recepție.

Un mijloc radical de asigurare a transmisiei rezistente la zgomot a fost utilizarea unei combinații de modulare cu codare „latice”. La utilizarea acestei metode, se introduce o oarecare redundanță în spațiul semnalului și din acest motiv se creează conexiuni de corelație între simbolurile transmise. Datorită acestui fapt, în timpul recepției, pe baza analizei secvenței elementelor primite ale semnalului modulat, este posibilă identificarea și corectarea erorilor. În practică, aceasta oferă o creștere semnificativă a imunității la zgomot de recepție.

Un tip de modulație amplitudine-fază - AM cu 16 poziții în cuadratura (un spațiu de semnal de 4x4 puncte în formă de pătrat, punctele sunt echidistante unele de altele și 4 puncte în fiecare pătrat) este utilizat în modemurile duplex.

Modulație de frecvență: (Deplasare de frecvență, FSK)

Modemurile folosesc așa-numita frecvență shift keying, în care fiecare valoare a bitului de informare („1” și „0”) corespunde unei anumite frecvențe a semnalului sinusoidal.

Caracteristicile spectrale ale semnalelor de tasare cu deplasare în frecvență permit implementarea relativ simplă a modemurilor până la viteze de 1200 bps.

Modulație minimă de schimbare (MSK)

Revista radio nr. 12 2002
Rakovich N.N.

Să începem cu o trecere în revistă a circuitelor integrate pentru transmiterea/recepția de date din gama radio de receptoare ultra-regenerative din seria RRn-xxx. Acestea sunt dispozitive complete din punct de vedere funcțional (schema bloc în Fig. 1), realizate folosind tehnologia hibridă a filmului gros. Receptorul include: un preamplificator de înaltă frecvență, un generator RF, un circuit de întrerupere a oscilației, un filtru de frecvență joasă care nu permite trecerea oscilațiilor generatorului RF la ieșire în absența unui semnal extern, un filtru de joasă frecvență. amplificator și un comparator pentru generarea unui semnal cu niveluri TTL. Adică, una dintre variantele circuitului receptor super-regenerativ (comparatorul nu contează), dar numai fără „tubulatură”. Schema de conectare tipică este simplă și este prezentată în Fig. 2. Să notăm câteva caracteristici ale IP-ului acestei serii, care, sper, vor ajuta dezvoltatorii.

Orez. 1. Schema bloc a receptoarelor super-regenerative din seria RRn-xxx

Orez. 2. Schema de conectare pentru receptoarele super-regenerative din seria RRn-xxx (folosind exemplul RR3-xxx)

Utilizarea ajustării conturului laser în produsele RR3, RR4, RR6, RR10, RR11 a făcut posibilă îmbunătățirea preciziei ajustării la ±0,2 MHz, care este de 2,5 ori mai bună decât în ​​produsele RR1 sau RR8. Dispozitivul RR4-xxx implementează o intrare cascode și obține cel mai scăzut nivel al spectrului de emisie (-70 dBm). În cazurile în care este necesar un consum redus, Telecontrolli recomandă utilizarea RR6 sau RR11 (curent de consum 0,5 mA, respectiv 0,3 mA), dar în același timp veți pierde oarecum din sensibilitate. Și o anumită deteriorare a parametrilor lui RR8 în comparație cu alte circuite integrate din această serie se datorează sursei de alimentare de 3V.

Cel mai recent microcircuit din seria RRn-xxx este produsul RR15, ai cărui parametri sunt cei mai atractivi: precizia de reglare - ±75 kHz; lățimea de bandă -3 dB este - ±250 kHz, nivelul spectrului de frecvență emis este -75 dBm, ecran metalic. Există un singur „dar” – singura frecvență de operare este 433 MHz.

Încheind conversația despre acest grup de dispozitive, vă prezentăm câțiva dintre parametrii tehnici ai acestora.

Tabelul 1.

	RR3	RR4	RR6	RR8	RR10	RR11	RR15
Tensiune de alimentare, V	5	5	5	3	5	5	5
Consum de curent, mA	2,5	2,5	0,5	0,5	1,2	0,3	4
Frecvența de operare, MHz	200-450	200-450	200-450	280-450	200-450	280-450	433,9
Precizia acordării, MHz	±0,5	±0,2	±0,2	±0,2	±0,2	±0,2	±75 kHz
	2	2	2	2	2	2	4,8÷9,6 kbit/s
Sensibilitate, dBm	-105	-105	-95	-90	-102	-95	-102
Nivelul de emisie, dBm	-65	-70	-65	-65	-65	-65	-75
	-25…+80	-25…+80	-25…+80	-25…+80	-25…+80	-25…+80	-25…+80

Notă: * (-100)dBm corespunde la 2,2 uVrms

Dezavantajul receptorilor cu conversie directă este selectivitatea lor scăzută, în special la intensități mari ale câmpului electromagnetic. Pentru a obține o recepție radio de calitate superioară, sunt proiectate receptoare superheterodine din seria RRSx-xxx cu modulație de amplitudine și din seria RRFx-xxx cu modulație de frecvență.

Diagrama bloc a superheterodinei RRS1-xxx ÷ RRS3-xxx este prezentată în Fig. 3. Semnalul de la antenă ajunge la intrarea filtrului SAW și, după ce trece prin mixer, care primește și semnalul de la oscilatorul local, trece prin filtrul IF. În continuare, este așteptat de un demodulator de semnal AM și un comparator care generează un semnal digital. Dintre aceste dispozitive, microcircuitul RRS2 are o sensibilitate mai mare și un nivel de radiație mai mare (afectat de absența unui filtru RF pe SAW), dar și un cost mai mic. Filtrul de intrare cu preamplificator în dispozitivul RRS3 a făcut posibilă obținerea unei benzi înguste la același nivel de -3 dB și cel mai scăzut nivel de zgomot (principalii parametri ai acestor circuite integrate sunt prezentați în Tabelul 2).

Orez. 3. Schema bloc a superheterodinei RRS1-xxx ÷ RRS3-xxx

Masa 2.

	RRS1	RRS2	RRS3	RRQ2	RRFQ1
Tensiune de alimentare, V	5	5	5	5	5
Consum de curent, mA	3,7÷5	3,7÷5	5	5	5,5
Frecvența de operare, MHz	315/418/433	315/418/433	433,92	433,9/868,35	315/418/433
Frecvență intermediară, kHz	500	500	500	10,7 MHz	1000
Rata de transfer de date, kHz	3	3	3	4,8 kbps	A: 2,4 kbit/s B: 4,8 kbps C: 9,6 kbps
Sensibilitate, dBm	-100	-102	-106	-107/-102	-90
Nivelul de emisie, dBm	-65	-50	-70	-70	-70
Interval de temperatură de funcționare, °C	-25…+80	-25…+80	-25…+80	-25…+80	-25…+80

Circuitul de conectare pentru receptoarele RRS1-xxx ÷ RRS3-xxx este aproape același ca pentru receptoarele super-regenerative.

Schema bloc a receptorului cu modulație de frecvență RRF1-xxx diferă de RRSх-xxx prin faptul că are un filtru de intrare cu un preamplificator și un demodulator FM în loc de AM (Fig. 4). Parametrii sunt în tabelul 2.

Orez. 4. Schema bloc a unui receptor cu modulație de frecvență RRF1-xxx (diferență față de RRSx-xxx - filtru de intrare cu preamplificator și demodulator FM în loc de AM)

Încheind scurta trecere în revistă a receptorilor, voi mai aminti două: RRQ2-xxx și RRFQ1-xxx (parametrii sunt în același tabel 2). În ambele receptoare (cu AM și respectiv FM), în locul unui oscilator local, se utilizează un sintetizator de frecvență cu sincronizare de fază și un rezonator cu quartz (schema bloc RRQ2-xxx - în Fig. 5).

Orez. 5. Schema bloc a receptoarelor RRQ2-xxx și RRFQ1-xxx (sintetizator de frecvență cu fază blocată și rezonator cu cuarț în loc de erodin)

Compania Telecontrolli produce transmițătoare (o pereche la receptoarele menționate mai sus) atât cu modulație de amplitudine (seria RTx-xxx) cât și cu modulație de frecvență (serie RTFx-xxx) (principalii parametri sunt în Tabelul 3).

Tabelul 3.

Datorită simplității relative a circuitului emițătoarelor din seria RTx-xxx și completității lor funcționale, voi da doar diagramele bloc ale acestora (Fig. 6 - 8). O diagramă tipică de conectare poate fi văzută în Fig. 9 (folosind exemplul RT4-xxx).

Orez. 6. Schema bloc a transmițătorului RT4-xxx

Orez. 7. Schema bloc a transmițătorului RT5-xxx

Orez. 8. Schema bloc a transmițătorului RT6-xxx

Orez. 9. Schema de conectare pentru transmițătoarele din seria RTx-xxx

Nu luăm în considerare cele două circuite integrate low-end ale acestei serii (RT1 și RT2), din cauza simplității lor și a lipsei parametrilor standardizați pentru zgomot, puterea de ieșire și nivelul tensiunii de intrare.

Încheind o scurtă trecere în revistă a componentelor Telecontrolli care funcționează în gama de microunde, ne vom concentra pe două transmițătoare cu un oscilator cu cuarț încorporat: RTQ1-xxx și RTFQ1-xxx. Diagramele bloc ale transmițătorului sunt prezentate în Fig. 10 și, respectiv, 11. Pentru a extinde posibilitățile de reducere a consumului în modul „standby”, este prevăzută o ieșire de rezoluție pentru funcționarea sintetizatorului și a amplificatorului de ieșire. Schema de conectare din fig. 12.

Orez. 10. Schema bloc a unui transmițător cu un oscilator cu cristal încorporat RTQ1-xxx

Orez. 11. Schema bloc a unui transmițător cu un oscilator cu cuarț încorporat RTFQ1-xxx

Orez. 12. Schema de conectare RTQ1-xxx

RTFQ1 este remarcabil prin faptul că are o abatere de frecvență de ±30 kHz (total!!! la o frecvență de funcționare de 433 MHz), iar precizia de reglare a frecvenței este de ±25 kHz (valoare tipică - 0).

Cititorii probabil au observat că toate exemplele au fost luate în considerare pentru banda de 433 MHz. Acest lucru se datorează faptului că, conform Deciziei nr. 64 din 01.03.2000 „Cu privire la alocarea benzii de frecvență 433.050 - 434.790 MHz pentru stațiile radio de putere redusă”, cetățenilor și entităților comerciale ale Republicii Belarus li se permite” 1. ...utilizarea secundară a benzii de frecvență 433.050 - 434.790 MHz de către persoane juridice și persoane fizice pentru dezvoltarea, producerea, importul din străinătate și exploatarea stațiilor radio portabile de mică putere (până la 10 mW) cu antenă integrată destinate comunicațiilor vocale : 3. ...Nu este necesară înregistrarea și obținerea permiselor de funcționare a unor astfel de posturi de radio.” Această soluție a deschis de fapt o nouă gamă de utilizare în toate domeniile industriei și vieții de zi cu zi. Cu toate acestea, compania furnizează dispozitive pentru funcționarea în benzile 315; 418; 443,92; 868,35 MHz.

După ce ne-am familiarizat cu teoria uscată și ne-am inspirat de soluția nr. 64, să trecem la practică: unde și cum pot fi utilizate aceste microcircuite.

S-a spus destul despre aplicațiile tradiționale pentru sistemele de securitate și siguranță, inclusiv sistemele auto și de control de la distanță. Producătorii naționali de astfel de complexe pot folosi acum dispozitive Telecontrolli ieftine pentru a crea produse competitive. Am dori să atragem o atenție deosebită dezvoltatorilor diverșilor senzori de securitate: devine posibilă fabricarea acestora fără fir. Deocamdată, astfel de dispozitive, care sunt solicitate datorită ușurinței de instalare, sunt importate în întregime.

De asemenea, este evident că un canal radio ieftin și stabil prezintă interes în sistemele de monitorizare a parametrilor climatici ca element de transmisie într-un sistem de colectare și transmitere a citirilor de la orice număr de senzori distribuiți geografic care pot fi amplasați în sere, sere, incubatoare, adăposturi de păsări, lifturi și alte unități agricole. Sarcina principală a sistemelor din această clasă este de a măsura parametrii climatici, de a înregistra depășirea acestora a pragurilor stabilite și de a controla echipamentele corespunzătoare.

Un exemplu izbitor de utilizare eficientă a unui canal radio este un complex pentru măsurarea temperaturii într-o seră (sară, incubator etc.). Complexul de măsurare din interiorul fiecărei sere este format dintr-un înregistrator și numărul necesar de senzori autonomi. Fiecare senzor autonom conține direct un contor de temperatură, un controler, un transmițător și o sursă de alimentare cu baterie. Ca contor de temperatură, este logic să folosiți un termometru digital DS1920 sau unul similar fabricat de Dallas Semiconductor (vezi Chip News No. 8, 2000, pp. 8-10), echipat cu o baterie încorporată. Un astfel de termometru înregistrează automat valorile temperaturii în memoria nevolatilă la intervale de timp specificate, în timp ce controlerul senzorului este în modul standby (consum minim de energie). Este activat periodic, stabilește o conexiune cu Recorder-ul (receptor cu o rază de acțiune de până la 250 m) și transmite prin canal radio toate citirile de temperatură acumulate de la ultima sesiune de comunicare. Toți senzorii instalați în interiorul unei sere sunt sondați în același mod. Transferul de date în întreaga unitate poate fi efectuat prin mijloace cu fir, de exemplu printr-o rețea microLAN.

Principalele avantaje ale unui astfel de sistem de măsurare sunt ușurința implementării și modificărilor de configurare (senzorul poate fi amplasat oriunde), precum și reducerea costurilor de implementare și întreținere din cauza absenței comunicării prin cablu.

Desigur, întregul complex de măsurare dintr-o seră poate fi construit pe o conexiune prin cablu. Există însă situații în care firul nu poate fi întins: înregistrarea minerilor aflați în subteran, înregistrarea mișcării vehiculelor, controlul serviciului de patrulare.

Înregistrarea minerilor este o problemă presantă din cauza faptului că înregistrările personalului subteran în situații de urgență trebuie efectuate instantaneu și în mod fiabil. Totuși, din cauza condițiilor de mediu agresive, mijloacele de înregistrare trebuie protejate în mod fiabil, iar înregistrarea trebuie efectuată pasiv, fără acțiune conștientă a personalului. Astfel de condiții pot fi îndeplinite dacă identificatorii de personal sunt plasați în interiorul bateriei lămpii miniere.

Dispozitivele Telecontrolli pot fi utilizate eficient pentru a urmări respectarea programelor de transport programat de pasageri sau mărfuri. Astfel de probleme apar atunci când întreprinderile închiriază vehicule pentru a transporta angajații la locurile de muncă, la înregistrarea producției și la monitorizarea orelor de lucru ale șoferilor (transportul materialelor de construcție, al materiilor prime). Echipând mașinile cu identificatori electronici cu un canal radio și plasând recordere de-a lungul rutelor de trafic, puteți controla cu încredere orarele și rutele de trafic fără a impune restricții privind viteza și ordinea rutelor.

O soluție similară este aplicabilă atunci când monitorizați serviciul de patrulare, atunci când trebuie să vă asigurați că cei de serviciu parcurg rutele date la ora specificată. Instrumentele de identificare bazate pe un canal radio vor rezolva această problemă și vor garanta securitatea de înaltă calitate a obiectelor.

Să rezumam. Utilizarea microcircuitelor Telecontrolli pentru transmisia de date în intervalul 400-900 MHz permite nu numai reducerea costului total al produsului în ansamblu, ci și crearea unor sisteme originale cu noi proprietăți de consum.

Conceptele moderne și nivelul de dezvoltare a tehnologiei fac posibilă crearea unei game largi de sisteme de supraveghere a televiziunii de securitate ramificate complex. Principala problemă tehnică rezolvată de un sistem de supraveghere video este transmiterea unui semnal video de la sursă (obiect de supraveghere) la receptor (echipament de vizionare/înregistrare/stocare). În vremurile noastre progresive, există multe soluții la problema transmisiei semnalului video, fiecare dintre ele având propriile sale avantaje și dezavantaje, subtilități și compoziția echipamentului.

Cele mai populare soluții:

1. Transmiterea unui semnal video prin linie de cablu (Baza oricărui sistem).

• Cablu coaxial (RK, RG ..) (semnal analogic, TVI, AHD).
• Twisted pair (UTP, FTP, TPP...) (semnal analogic cu transceiver, semnal digital IP).

2. Transmiterea semnalului prin canal radio. (Metoda nu este disponibilă legal pentru toată lumea).

3. Transmiterea semnalului prin linie de fibră optică sau LAN. (semnal digital IP).

Transmiterea semnalului video prin cablu coaxial (RK, RG).
Pro:	Minusuri:
Transmite semnalul de la camera video la receptor (video recorder) direct, fără a utiliza echipamente suplimentare, deoarece Echipamentul de transmisie și recepție asigură inițial exact această metodă de transmitere a semnalului.	Raza de transmisie a unui semnal de încredere este limitată la 200-250m, în funcție de condițiile externe și de produsele de cablu utilizate; Imunitate redusă la zgomot a cablului. În unele cazuri, este necesar să se utilizeze transformatoare de izolare și filtre speciale de zgomot.
Transmite semnal TVI, AHD de la camera video la receptor (DVR) direct, fără a utiliza echipamente suplimentare. Metoda a fost stăpânită de toți producătorii și este poziționată ca o modalitate de a transfera sisteme vechi la un nou nivel în format FullHD și superior, fără a înlocui linia de cablu. Imunitatea la zgomot este mai mare decât cea a sistemelor analogice.	Raza de transmisie a unui semnal de încredere este limitată la 200-250m, în funcție de condițiile externe și de produsele de cablu utilizate. De obicei, camerele video în format TVI și AHD funcționează numai cu recorderele producătorului lor.

Iată câteva modalități de a configura cu ușurință sistemul folosind transmisia semnalului video prin cablu RK și RG.

Metoda analogică (începutul dezvoltării supravegherii video)

Efectuează detectarea vizuală a încălcărilor liniei de securitate fără înregistrare video (înregistrare).

Metoda analogică și noile formate de transmisie TVI și AHD.

Efectuează detecția vizuală cu înregistrare video (digitizare sau conversie semnal, formare arhivă). Capacitate sistem 4, 8 sau 16 canale. DVR-ul este instalat la un post de securitate sau într-o altă cameră cu acces limitat.

Diagrama prezintă două tipuri de transceiver cu perechi răsucite: pasive și active. Transmițătorul pasiv nu necesită putere, este ușor de instalat, dar intervalul de transmisie a semnalului de la o cameră alb/n este de până la 600 de metri, de la o cameră color până la 400 de metri. Un transmițător activ necesită putere, cel mai adesea este combinat cu un amplificator de semnal video, un corector și un izolator, ceea ce mărește semnificativ raza de transmisie a semnalului video până la 2400 de metri și imunitatea la zgomot a sistemului.

Puteți adăuga (+) la o astfel de soluție cablul UTP este mai ieftin decât RK sau RG pe metru.

Această metodă nu este aplicabilă sistemelor complexe și este utilizată în cazuri rare când este necesară identificarea unei recidive sau a unui furt. Și chiar și în astfel de cazuri, legea este de partea infractorului. Dar echipamentele de transmisie a semnalului radio există încă și sunt vândute cu succes.

Puteți citi mai multe despre metoda de transmitere a unui semnal video pe un canal radio în articolul Supraveghere video wireless.

Mai jos sunt opțiuni pentru construirea unui sistem de supraveghere video folosind camere IP.

Transferarea unui semnal digitizat de la o cameră video

Acesta este cel mai simplu mod de a crea supraveghere video pe camere IP printr-o rețea de cablu structurată. Să adăugăm (+) la soluția pentru absența oricărei interferențe. Semnalul video este digitizat într-o cameră video, ceea ce elimină interferența de la cablurile de înaltă frecvență. Software-ul este instalat pe server, a cărui sarcină este să comunice cu camerele, să afișeze informații video și să le salveze.

Transferul semnalului digitizat de la înregistratoare

Această metodă este cea mai potrivită pentru transferul unui sistem de supraveghere video vechi la un nivel modern în cazurile în care echipamentul serverului nu este mulțumit de calitatea înregistrării sau s-a defectat. Camerele video analogice se adaugă un dispozitiv „codificator” și un model de pachete.

Transmiterea unui semnal digitizat prin linii de comunicație prin fibră optică

Cu această soluție, orice distanță nu este limită. Cel mai bine este folosit în proiecte complexe în care supravegherea video este formată din 150-200 de camere. Potrivit pentru orice tip de obiecte de complexitate variată în arhitectură și zonă. Utilizarea soluției vă permite să construiți un sistem de supraveghere video la un cost scăzut la unități distribuite sau la unități situate separat, unde este mai convenabil să efectuați înregistrarea video locală. De exemplu, bancomate, benzinării, stații de transformare și electricitate, terminale de plată și informare.

Construcția rețelelor de transmisie a datelor pe un canal radio este în multe cazuri mai fiabilă și mai ieftină decât rețelele de schimb de date care utilizează canale dial-up sau închiriate. Pentru organizarea comunicării cu obiectele în mișcare, cea mai potrivită soluție este comunicarea radio. Canalele de acces public, cum ar fi cele ale operatorilor de telefonie mobilă, nu garantează o lățime de bandă suficientă sau chiar funcționare neîntreruptă.

În condițiile în care nu există o infrastructură dezvoltată a rețelelor de comunicații, utilizarea mijloacelor radio pentru transmiterea datelor este adesea singura opțiune rezonabilă pentru organizarea comunicațiilor. O rețea de transmisie de date care utilizează modemuri radio poate fi implementată rapid în aproape orice regiune geografică. În funcție de transceiver-urile și antenele utilizate, o astfel de rețea își poate deservi abonații într-o zonă cu o rază de la câteva până la zeci și chiar sute de kilometri. Modemurile radio au o valoare practică enormă acolo unde este necesară transmiterea unor cantități mici de informații (documente, certificate, chestionare, telemetrie, răspunsuri la interogările bazei de date etc.). Mai ales dacă este necesar să se garanteze timpul de răspuns al dispozitivului de la distanță.

Modemurile radio sunt adesea numite controlere de pachete (TNC - Terminal Node Controller) deoarece includ un controler specializat care implementează funcțiile de schimb de date cu un computer, gestionarea procedurilor de formatare a cadrelor și accesarea unui canal radio comun în conformitate cu protocolul de acces multiplu implementat. Modemurile radio în cauză sunt în multe privințe similare cu modemurile inteligente pentru liniile telefonice PSTN. Principala lor diferență este că modemurile radio sunt proiectate să funcționeze într-un singur canal radio cu mulți utilizatori (într-un canal de acces multiplu) și nu într-un canal punct la punct.

Algoritmii pentru funcționarea rețelelor radio de pachete sunt reglementați de Recomandarea AX.25.

Standard AX.25

Recomandarea AX.25 stabilește un protocol unificat de schimb de pachete, de ex. o procedură obligatorie pentru toți utilizatorii rețelelor radio de pachete de a face schimb de date. Standardul AX.25 este o versiune a standardului X.25 special reproiectat pentru rețelele radio de pachete.

Particularitatea rețelelor radio de pachete este că același canal radio este utilizat pentru a transmite date de către toți utilizatorii rețelei în modul de acces multiplu. Protocolul de schimb AX.25 oferă acces multiplu la canalul de comunicație cu control al gradului de ocupare. Toți utilizatorii (abonații) rețelei sunt considerați egali. Înainte de a începe transmisia, modemul radio verifică dacă canalul este liber sau nu. Dacă canalul este ocupat, atunci transmiterea datelor sale de către modemul radio este amânată până când este eliberată. Dacă radio modemul găsește canalul liber, începe imediat să-și transmită informațiile. Evident, în același moment, orice alt utilizator al acestei rețele radio poate începe să transmită. În acest caz, semnalele a două modemuri radio se suprapun (conflict), în urma căruia este foarte probabil ca datele lor să fie grav distorsionate sub influența interferenței. Modemul radio emițător învață despre acest lucru primind o confirmare negativă a pachetului de date transmis de la modemul radio receptor sau ca urmare a depășirii timpului de expirare. Într-o astfel de situație, el va fi obligat să repete transmiterea acestui pachet conform algoritmului deja descris. Deoarece pauza înainte de următoarea încercare de comunicare este setată aleatoriu pentru fiecare dispozitiv, probabilitatea ca data viitoare modemurile să înceapă să transmită simultan este extrem de scăzută.

În comunicarea de pachete, informațiile dintr-un canal sunt transmise sub formă de blocuri separate - cadre. Practic, formatul lor corespunde formatului de cadru al binecunoscutului protocol HDLC, dar există diferențe care sunt discutate mai jos.

Format cadru

STEAG	ADRES	CONT	CRC-16	STEAG
011111110	14-70 de octeți	1 octet	2 octeți	011111110

STEAG	ADRES	CONT	INFORMA	CRC-16	STEAG
011111110	14-70 de octeți	1 octet	până la 256 de octeți	2 octeți	011111110

Începutul și sfârșitul cadrului sunt marcate cu steaguri FLAG, de exemplu. combinații de formă „011111110”, ceea ce face mai ușor să primiți un cadru pe un fundal de interferență. Câmpul adresa ADRES conține adresele expeditorului, destinatarului și stațiilor de retransmisie, dacă există. Dimensiunea câmpului de adresă poate varia de la 14 la 70 de octeți.

Câmpul de control CONT determină tipul de cadru: informațional sau de serviciu. Personalul de service, la rândul său, poate fi împărțit în supraveghere și nenumerotat. Cadrele de supraveghere sunt folosite pentru a confirma recepția cadrelor necorupte sau pentru a solicita retransmiterea cadrelor corupte. Cadrele nenumerotate sunt destinate stabilirii unei conexiuni logice și în cazurile de control al schimbului de rețea.

Lungimea câmpului de informații INFORM, care este un pachet de nivel de rețea, în rețelele radio de pachete, de obicei, nu depășește câteva sute de octeți. Creșterea lungimii câmpului de informații duce la creșterea probabilității de a fi afectat de interferență și la creșterea timpului de așteptare pentru ca pachetele să fie transmise de alți utilizatori.

La implementarea nivelului de rețea (al treilea) al protocolului AX.25 se folosește câmpul de definire a protocolului, care acționează ca parte a câmpului de informații și este opțional.

Câmpul de control al cadrului (CRC-16) este proiectat pentru a detecta erorile în cadru în timpul transmiterii acestuia.

Câmp de adresă poate conține de la două până la zece adrese logice. Cel mai simplu caz este un câmp de adresă de două adrese (doi utilizatori). Dacă utilizatorii se află în afara intervalului de vizibilitate radio, ei pot folosi modemurile radio ale altor utilizatori de rețea ca repetitoare. Pot exista până la opt astfel de repetoare pentru un canal logic. Adresele repetoare sunt de asemenea prezente în câmpul de adresă al cadrului. Astfel, câmpul de adresă este împărțit în trei subcâmpuri: destinatar, expeditor și releu. Formatul câmpului de adresă este următorul:

Adresele introduse în acesta nu pot fi formate din cel mult șase caractere. Dacă adresa are mai puțin de șase caractere, aceasta este completată cu un număr adecvat de spații.

După adresa din fiecare subcâmp există un identificator secundar de utilizator (abonat) SSID (Secundary Station IDentifier). Acesta este un număr de la 0 la 15. Determină nivelul de serviciu al unui anumit utilizator, de exemplu, că are mai multe posturi radio de pachete care operează în benzi diferite, acceptă funcțiile cutiei poștale electronice BBS sau este un nod de rețea - un NET/ repetor ROM. Un utilizator normal lucrează fără un identificator secundar sau cu un identificator egal cu 1. BBS și identificatorul stației de nod pot fi egale cu valori de la 2 la 9. Când un cadru trece în tranzit printr-un nod NET/ROM, identificatorul secundar primește valori de la 10 la 15, în funcție de câte stații de joncțiune a trecut?

Valoarea identificatorului binar ocupă patru biți - de la al doilea până la al cincilea din octetul care urmează fiecărei adrese. Primul bit al acestui octet este folosit ca sfârșit al câmpului de adresă. Dacă este egal cu unu, atunci acesta este un semn al ultimului arc al câmpului de adresă. Al șaselea și al șaptelea biți ai octetului în cauză nu au un scop specific și pot fi utilizați pe rețele individuale, la discreția utilizatorilor săi sau a administratorului de rețea, dacă există.

Al optulea bit din ultimul octet al subcâmpului expeditor și receptor este întotdeauna setat la zero. În subcâmpul repetitor, acesta este setat la unu dacă cadrul a trecut prin repetor și la zero dacă nu. Setarea bitului de repetor este necesară astfel încât repetoarele situate în zona de vizibilitate radio a celuilalt să urmeze ordinea de transmisie a cadrului prin ei înșiși și să efectueze această procedură strict în ordinea specificată de expeditorul cadrului.

Câmp de control conține informații despre tipul de cadru care sunt utilizate pentru a determina destinația mesajului. Protocolul AX.25 folosește trei tipuri principale de cadre: I - informațional, care conține informații de la utilizator sau procesul aplicației; S - supraveghere (serviciu), care confirmă recepția corectă a cadrului sau care conține o solicitare pentru emiterea următorului cadru de informare; U - cadre nenumerotate care controlează cererile de conectare-deconectare.

În plus, câmpul de control conține numărul cadrului pe care modemul radio al destinatarului corespunzător se așteaptă să îl primească. Mecanismele ARQ precum GBN și SR sunt folosite pentru a retransmite cadrele corupte.

Câmp de informații frame conține un pachet de informații de până la 256 de octeți. La transmiterea informațiilor text în modul terminal, câmpul de informații este o secvență de caractere utilizator, care la recepție este afișată pe ecranul computerului corespondentului.

Uneori, primul octet al câmpului de informații acționează ca un subcâmp independent de identificare a protocolului. Acest lucru se întâmplă atunci când se utilizează stratul de rețea (al treilea) al protocolului AX.25 la trecerea unui pachet prin stațiile NET / ROM.

Câmp de control al cadrului, ca si in alte protocoale, este folosit pentru verificarea corectitudinii transmiterii datelor. Câmpul de control al cadrului este format utilizând polinomul generator CRC-1 b ^x^=-c +x +x +1 în conformitate cu algoritmul dat în Recomandarea ISO 3309, similar cu regulile de formare a câmpului de control al cadru al HDLC și protocoale V.42. La recepție, se calculează și un câmp de verificare și se compară cu valoarea primită. Dacă secvențele de control nu se potrivesc, se face o cerere de retransmitere a cadrului.

Implementarea fizică a modemurilor radio

O stație tipică de comunicații de pachete include un computer (de obicei un tip notebook portabil), un modem radio propriu-zis (TNC), un transceiver VHF sau HF (stație radio).

Modemurile radio intercalare moderne sunt realizate într-o singură carcasă care conține un controler de port, un controler de control al transmițătorului și un transceiver specializat cu un timp scurt de comutare de recepție/transmitere.

Calculatorul interacționează cu modemul radio prin intermediul uneia dintre binecunoscutele interfețe DTE-DCE. Interfața serială RS-232 este aproape întotdeauna folosită.

Datele transmise de la computer la modemul radio pot fi fie o comandă, fie informații destinate transmiterii pe un canal radio. În primul caz, comanda este decodificată și executată, în al doilea, se formează un cadru în conformitate cu protocolul AX.25. Înainte de transmiterea directă a unui cadru, secvența biților acestuia este codificată cu un cod liniar fără a reveni la zero NRZ-I (Non Return to Zeroln-verted). Conform regulii de codificare NRZ-I, o scădere a nivelului fizic al semnalului are loc atunci când este întâlnit un zero în secvența de date inițială.

O diagramă de timp care explică procesul de codificare cu codul NRZ-I este prezentată în următoarea figură:

Un modem radio de pachete este o combinație de două dispozitive: modemul însuși și controlerul TNC însuși. Controlerul și modemul sunt conectate unul la altul prin patru
linii: TxD - pentru transmiterea de cadre în codul NRZ-I, RxD - pentru recepția de cadre de la modem și în codul NRZ-I, PTT - pentru trimiterea unui semnal pentru pornirea modulatorului și DCD - pentru trimiterea unui semnal de canal ocupat de la modem la controler. De obicei, modemul și controlerul de pachete sunt implementate structural în aceeași carcasă. Acesta este motivul pentru care modemurile radio cu pachete sunt numite controlere TNC.

Înainte de a transmite cadrul, controlerul pornește modemul folosind un semnal prin linia PTT și trimite cadrul în cod NRZ-I prin linia TxD. Modemul modulează secvența recepționată în conformitate cu metoda de modulare acceptată. Semnalul modulat de la ieșirea modulatorului este transmis la intrarea microfonului MIC a transmițătorului.

La recepția cadrelor, un purtător modulat de o secvență de impulsuri este furnizat de la ieșirea EAR a receptorului radio la intrarea demodulatorului. Din demodulator, cadrul primit sub forma unei secvențe de impulsuri în codul NRZ-I intră în controlerul modemului radio de pachete.

Concomitent cu apariția unui semnal în canal, un detector special este declanșat în modem, producând un semnal de canal ocupat la ieșire. Semnalul PTT, pe lângă pornirea modulatorului, îndeplinește și funcția de comutare a puterii de transmisie. De obicei, este implementat folosind un comutator tranzistor care comută transceiver-ul din modul de recepție în modul de transmisie.

În comunicațiile radio de pachete bazate pe stații radio standard, sunt utilizate două metode de modulare pentru unde scurte și ultrascurte. KB folosește modularea în bandă laterală unică pentru a forma un canal de frecvență vocală într-un canal radio. Pentru transmisia de date, modularea în frecvență a subpurtătorului este utilizată în banda de frecvență a canalului telefonic de la 0,3 la 3,4 kHz. Frecvența subpurtătoarei poate varia, iar distanța dintre frecvențe este întotdeauna de 200 Hz.

Acest mod oferă o viteză de transmisie de 300 bps. În Europa, frecvența utilizată de obicei este 1850 Hz pentru transmiterea „0” și 1650 Hz pentru transmiterea „1”.

În banda V KB, acestea funcționează adesea la o viteză de 1200 bps atunci când se utilizează modulația de frecvență cu o distanță de frecvență subpurtătoare de 1000 Hz. Se acceptă că „0” corespunde unei frecvențe de 1200 Hz, iar „1” la 2200 Hz. Mai rar, modulația relativă de fază (RPM) este utilizată în banda VHF. În acest caz, se realizează viteze de transmisie de 2400, 4800 și uneori 9600 și 19200 bps.

Ca exemplu, următorul tabel prezintă caracteristicile comparative ale unor modemuri radio cu pachete disponibile comercial.

Caracteristică	RK-88	RK-900	DSP-2232	GRĂMADĂ	ATMA
Rata de transfer, Kbit/s	0,3,0,6,1.2, 2,4, 4,8. 9,6	0,3-19,2	0,3-19,2	1,2	2,4
Volumul ROM, Kbit	32	256	384
Volumul RAM, Kbit		64	64
Nivel de ieșire, mV	5300	5-100	5-100
Greutate, kg	1,1	2,84	1,7	4,5	1,5
Dimensiuni, mm	191x152x38	300x305x89	305x249x74	330x270x90	220x270x45

10.4. Aplicarea modemurilor radio

Pentru a utiliza cu succes modemul radio, trebuie să aveți cel corect

Aplicarea modemurilor radio

Pentru a utiliza cu succes modemul radio, acesta trebuie să fie conectat corect la computer, pe de o parte, și la postul de radio, pe de altă parte.

Pentru a conecta un modem radio la un computer atunci când utilizați interfața serială RS-232, trebuie să acordați atenție corectitudinii (asemănării) setării parametrilor de schimb între computer și modemul radio: viteza, dimensiunea simbolului informațiilor (7 sau 8 biți). ), paritatea (Par - bit par, Impar - impar, Mark - întotdeauna 1, Spațiu - întotdeauna 0) și numărul de biți de oprire (1, 1,5 sau 2). Acești parametri în modemurile radio sunt setați de comutatoarele DIP, mai rar prin jumperi sau prin software.

Multe modele moderne de modemuri radio sunt configurate automat pentru cursul de schimb necesar cu un computer. O atenție deosebită trebuie acordată protocolului de control al fluxului utilizat: hardware sau software. În acest caz, fiecare dintre protocoale trebuie să aibă propriul cablu de conectare cu cablajul corespunzător.

Un modem radio cu controler încorporat este un dispozitiv inteligent. Îndeplinește multe funcții și are propriul sistem de comandă. Din acest motiv, nu este necesar să conectați un computer personal la acesta, în cel mai simplu caz, un terminal este suficient. Un computer este mai convenabil prin faptul că vă permite să înregistrați informațiile primite în memorie, să pregătiți datele pentru transmisie și să efectuați o serie de alte funcții de serviciu.

Pentru ca modemul radio și computerul să funcționeze împreună, acesta din urmă trebuie să fie comutat în modul terminal folosind oricare dintre programele terminale disponibile. Astfel de programe există pentru toate tipurile de computere. Cele mai cunoscute programe terminale pentru calculatoarele compatibile cu PC IBM sunt TELIX, PROCOMM, MTE, QMODEM etc. Puteți folosi oricare dintre ele. Există, de asemenea, programe terminale specializate pentru comunicarea de pachete, de exemplu, PC-Pacratt - pentru Windows, Mac-RATT - pentru computerele Macintosh, COM-Pacratt - pentru computerele Commodore. Au fost dezvoltate și programe pentru transmiterea faxurilor prin rețele radio de pachete și sunt disponibile comercial. Acestea sunt programele AEA-FAX, AEA WeFAX și o serie de altele. Modemurile radio vândute sunt de obicei echipate cu o dischetă cu un program terminal.

Factorul limitativ în utilizarea întregii game de software dezvoltate pentru modemurile convenționale pentru modemurile radio este sistemul de comandă de control al modemului radio, care este diferit de setul de comandă AT.

Nu există și nu poate exista o singură rețetă pentru conectarea modemurilor radio și a posturilor radio de diferite tipuri. Cu toate acestea, se pot face câteva observații generale.

Cel mai simplu mod de a conecta o stație radio este că are un conector pentru o cască la distanță - un dispozitiv care combină funcțiile unui microfon, un telefon (difuzor) și un comutator de control al recepției/transmisiei stației radio. În acest caz, conexiunea se reduce la realizarea unui cablu de conectare de la modemul radio la transceiver. În acest caz, ca și în orice alt caz, este necesar să se studieze cu atenție documentația tehnică atât pentru modemul radio, cât și pentru postul radio, în special în ceea ce privește circuitele de comutare.

Dacă stația de radio nu are un conector pentru o cască la distanță, atunci va trebui fie să refuzați să o utilizați, fie să deschideți carcasa și să vă conectați direct la circuitul stației, din nou ghidat de documentație. O astfel de modernizare a unui post de radio este destul de complexă și riscantă și trebuie efectuată de specialiști calificați.