Система доступу на основі радіомодему - Курсовая работа

В даному курсовому проекті розроблено систему доступу на основі радіомодему.В даному курсовому проекті, з навчальною метою, пропонується розробити систему доступу на основі радіомодему, яка б використовувала ІКМ модуляцію групового тракту. Таке рішення дозволяє значно здешевити систему, та дозволяє змінювати конфігурацію та топологію мережі без додаткових витрат. Використанні ІКМ в якості групової модуляції дозволяє спростити передавальне та приймальне обладнання, та дає змогу при необхідності застосувати завадостійке кодування, криптографічне шифрування, лінійне кодування та інші види перетворення цифрового сигналу.Для використанні у системі доступу оберемо радіомодем «прозорий» для усіх протоколів призначених для роботи телефонних модемів. Отже оберемо в якості рекомендованого для використання в розробленій системі доступу протокол V.34. У передавальну частина модему введений так званий генератор кілець, що сприяє синтезу необхідної форми вихідного сигналу. Також можливе формування сигналу з великим пік-фактором (відношення пікового значення потужності до середнього значення), що призводить до погіршення загальних характеристик системи (збільшує рівень взаємних та нелінійних спотворень). FSK модуляція (частотна маніпуляція, Frequency Shift Keying) є найбільш поширеним видом цифрової модуляції радіочастотних сигналів і знайшла широке застосування у звязку і телефонії.Розроблювана система передбачає передавання даних за допомогою радіомодемів РМД400 або їх функціональних аналогів. Радіомодеми РМД400 володіють високою чутливістю приймача при низьких швидкостях передачі і можливістю компенсації втрат потужності сигналу - це робить ефективним їх використання для побудови мереж на великій території. При роботі модеми можуть використовувати як безпосереднє зєднання один з одним, так і зєднання через радіомодем-ретранслятор без підключення до стільникових мереж. Радіомодеми застосовуються в системах збору даних для комерційного і технологічного обліку електроенергії, теплової енергії, води, у системах диспетчеризації ліфтів, системах технологічного контролю і управління (котельні, водозабір, водогони, газопроводи, лінії електропередачі, нафтові і газові промисли, шахти, залізничний транспорт), в системах телеметрії, телесигналізації, охоронної та пожежної сигналізації, телекерування. Радіомодеми також як і GSM-модеми не вимагають реєстрації та ліцензування, а також додаткових дозволів на експлуатацію, але на відміну від рішень для стільникових мереж не створюють додаткових операційних витрат - трафік безкоштовний.Розроблювана система доступу складається з десяти радіомодемів (РМД), та десяти модуляторів ІКМ, формувача синхропослідовностей (ФСП), обєднувача сигналів (ОС), оптоелектронного перетворювача (ОЕП), ВОЛЗ, зворотного оптоелектронного перетворювача (ЗОЕП), схеми автосинхронізації (САС) десяти демодуляторів ІКМ, які можуть підключатись до відповідних інтерфейсних модулів різних цифрових служб, зокрема ІР шлюзів, цифрової телефонної мережі, мережі ISDN, та ін.Вхідними сигналами СД є цифрові дані із швидкістю до 38400 бод, які перетворюються, за допомого радіомодемів, у FSK-модульовані сигнали з частотою 433,1-434,7 МГЦ. Смугу частот FSK-модульованого сигналу розрахуємо за виразом (3.1): де та - верхня та нижня частота сигналу. Підставивши у (3.1) відповідні числові значення, отримаємо: Після перенесення спектру в область більш низьких частот отриманого сигналу дорівнюватиме 0 Гц, а відповідно 600 КГЦ. Таким чином отриманий сигнал є широкосмуговим, тому частоту дискретизації цього сигналу розрахуємо за теоремою Котельникова (3.2). Мінімальну величину захищеності від спотворень квантування при нерівномірному квантуванні з характеристикою типу А в діапазоні рівнів 0?р?-36ДБ можна оцінити так [5]: , (3.3) де m - кількість розрядів у кодовому слові.Модулятор складатиметься з БМ модуляторів, в якості використаємо аналогові помножувачі частот, ФНЧ та ІКМ.В якості БМ модулятора оберемо аналоговий помножувач частот. В якості БМ модулятора оберемо мікросхему AD532 через її достатню швидкодії та малу похибку. З наведених вище варіантів обирається демультиплексор фірми Analog Devices ADG732 у звязку з тим, що він задовольняє поставленим вимогам швидкодії, та має достатню кількість каналів. З наведених вище варіантів обирається АЦП фірми Analog Devices AD9220 у звязку з тим, що він задовольняє поставленим умовам швидкодії, розрядності, та має широкий діапазон напруг живлення. Активним елементом оберемо операційний підсилювач, тому що це спростить розробку та покращить її параметри, порівняно з активним ФНЧ на транзисторах.Споживана потужність модулятора визначається як сума потужностей споживання всіх елементів за виразом: (4.6) де - потужність споживання операційного підсилювача; Потужність споживання визначається як добуток напруги споживання та струму споживання за виразом: , (4.7)Моделювання проходження сигналу модулятором буде проводитись в моделювальному пакеті PROTEUS 7 PROFESSIONAL DEMO.

Зміст

Анотація

Вступ

1. Розробка технічного завдання

2. Аналіз сучасного стану розробок та обґрунтування оптимального варіанту вирішення поставленої задачі

3. Розробка структурної схеми системи доступу

3.1 Розробка структури системи доступу

3.2 Розрахунок частотних параметрів системи доступу

4. Розробка та обґрунтування схеми електричної принципової модулятора

4.1 Розробка структури модулятора

4.2 Розробка схеми електричної принципової та вибір елементної бази модулятора

4.3 Розрахунок балансу потужності модулятора ІКМ

5. Компютерне моделювання

5.1 Обґрунтування моделювальної програми та конфігурації П

5.2 Обґрунтування модельованої схеми

Висновки

Перелік посилань

Анотація