|
| |
|
||
|
|
||||||||
| |||||||||
|
|
Радио модем (по сути в статье два радиомодема).Цель: организация обмена данными между двумя комьютерами по радиоканалу с использованием радиостанции. Немного теории: Радиоканал Рассмотрим несколько вариантов радиомодемов: Сигнал формируется и принимается программой через звуковую карту. Для этого требуется лишь спаять пару делителей на резисторах(что бы не повредить вход радиостанции), транзисторный ключ для управления PTT, и установить программное обеспечение. Недостатки: "занятость" звуковой карты. Программная загрузка компьютера. Проблема с Windows - старые драйвера скорее всего не пойдут выше 95ых. Программа работает уже не с сигналом эфира, а с двоичным кодом поступающим с порта. Частота синусоидального сигнала зависит от частоты прямоугольных импульсов с порта (в схемах с микросхемой ГГ - выбирается одна из двух настроенных). Обычно в таких схемах 3-6 корпусов. Как и в предыдущем варианте требуется транзисторный ключ для управления PTT. За счёт частичной аппаратной реализации уменьшается загрузка процессора. Недостатки: Сложность настройки схемы и нахождения элементов. Установленный "железом" единственный протокол и скорость передачи(не более 2400 бод). Так же могут быть проблемы с драйверами. Наиболее сложные и относительно дорогостоящие схемы. Модем соединён стандартным кабелем с COM портом(и поддерживает стандартные протоколы обмена), имеет внутреннюю память(буфер) и ЦАП-АЦП для цифровой обработки сигнала. Микропроцессорные - состоят из процессора, ПЗУ, ОЗУ, Портов ввода/вывода, преобразователя уровней, логики управления. Минимум 7 корпусов, причём 2 - 40 выв. Основанные на ОМЭВМ - состоят из ОМЭВМ, преобразователя уровней, ЦАП-АЦП. 3 корпуса при ограничении ОЗУ - меньше 256 байт. Или 5 корпусов при подключении внешенго ОЗУ. При этом появляется возможность загрузки программы обработки сигнала при запуске модема. Основанные на DSP(digital sound processor) - практически то же, что и на ОМЭВМ, но имеют встроенные ЦАП-АЦП. Недостатки: Имеют большую стоимость и очень сложно достать. Схем первых двух вариантов модемов разработано довольно много и существенно их улучшить невозможно. Перейти же на качественно новый уровень позволяет разработка доступного по цене и деталям модема, основанного на ОМЭВМ или в крайнем случае - на микропроцессоре. Сама разработка модема началась с выбора метода передачи данных. Этот метод должен был позволить увеличить стандартную скорость передачи по сравнению с имеющимися. Вот его краткое описание (взято из ранней документации): Для разделения битов применяют два принципиально разных метода: синхронный и асинхронный. Существует два метода повышения скорости: Передача бита за полпериода. Это связано с определёнными трудностями. Дело в том, что при такой передачи необходимо отслежвать время между "нулями" синуса т.к. частота меняется при каждом переходе через 0. А поскольку есть уровень срабатывания (см. ниже описание приёмника) это невозможно, приёмник будет захватывать часть соседнего периода. Ошибка будет расти с увеличением этого уровня. Хотя возможность этого метода не исключается(особенно при малой дискретности частоты). То есть если мы используем 2 частоты(1200 и 2400) то это 0 и 1. Но если определять временной интервал более точнее, то можно передавать 4 или более частот. Например для 4-х частот: 1200-00 1600-01 2000-10 2400-11 Таким образом за полный период мы будем передавать 2 бита. Скорость=500 байт/с. Требовалось проверить этот метод. Для этого была разработана упрощенная схема по варианту (б) - приставка к COM порту. Усовершенствование передатчика имеющихся подобных схем было произведено за счёт замены эмулятора ЦАП (см. схемы пакетных модемов), на цифровой генератор сигналов. Описание работы передатчика (взято из ранней документации). Сложность создания передатчика заключалась в том, что был необходим генератор синуса с произвольной частотой (от 300Гц до 3000Гц) и возможностью запускаться с "нуля" по команде управления. В процессе наладки была опробована схема на сдвиговом регистре и 4 резисторах (так называемая эмуляция ЦАПа). Но из-за взаимного влияния резисторов наблюдались значительные скачки амплитуды в разных точках "синуса" (больше похожего на прямоугольный треугольник). Поэтому была разработана другая схема на счётчике, ПЗУ (2К) и ЦАП, которая обеспечила "хороший" синус. Он(синус) формировался из 64 точек с градиентом амплитуды 256 значений. Большего деления амплитуды и не требовалось, а вот больше 64 точек не удалось сделать из-за нехватки скорости выдачи с COM порта (около 300 Мгц максимальная частота с генератора примерно 300 000 / 64 = 4700Гц). Управление передатчиком происходит по одному биту с COM порта. Дополнительно для синхронизации в COM порт вводится один бит информирующий о первой точке синуса. 
Если схема передатчика увеличилась, то схема приёмника напротов - уменьшилась. Это было достигнуто за счёт передачи функции определения частоты(периода) с "железа" на "софт" - от приёмника требовалось лишь определять переходы через ноль и иметь гистерезис для защиты от помех. Далее взято из ранней документации: Приёмник представляет собой триггер Шмидта. С точки зрения "паяльника" это один ОУ практически любой марки и три резистора, два из которых задают уровень срабатывания. Принцип работы таков: Как тлько входной сигнал превысил положительный порог срабатывания, триггер переключается в 1, обратное переключение происходит, когда уровень сигнала будет меньше отрицательного порога срабатывания. Из этого следует, что помеха амплитудой меньше чем (2*порог срабатывания) не может помешать достоверному приёму. Таким образом приём информации осуществляется по 1 биту вводимому в COM порт. 
Подключение к радиостанции. Программная часть или протоколы. Были произведены следующие эксперименты, и их результаты: Толковые соображения: Немного о микропроцессорном модуле.  width=710>Рисунок не помещается на странице и поэтому сжат! Для того, чтобы просмотреть его полностью, щелкните здесь. Примерные детали: Источник: www.mts-nn.ru/~nick507 Радио модем (по сути в статье два радиомодема). Просмотров сегодня: 6338, всего: 6338 |
||
| |||||||||
|
|
||||||||
| |||||||||
| |||||||||
| |||||||||
|
| |||||||||
| |||||||||