Шифратор та дешифратор радіоканалу автосторожа. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Автомобіль. Охоронні пристрої та сигналізація

 Коментарі до статті

Багато радіоаматорів та автомобілістів уже знають, що зараз органами внутрішніх справ дозволено монтувати на автомобіль та експлуатувати електронні сторожові пристрої з радіоканалом.

На відміну від широко розповсюджених звукосигнальних автосторожів, сторож з радіоканалом подає сигнал тривоги не на всю округу, а лише господареві (хоча за необхідності здатний дублювати радіосигнал гучним звуковим та світловим сигналами).

Прийнявши по радіоканалу сигнал тривоги, господар робить дії, що відповідають конкретним обставинам, зокрема, дзвонить до міліції та повідомляє про спробу розкриття машини або демонтаж її вузлів. Якщо, незважаючи на вжиті заходи, викрадення все ж таки сталося, то залишається реальна можливість відшукання автомобіля за "гарячими слідами" працівниками міліції, оснащеними необхідною апаратурою.

Радіоканальний автосторож складається з двох блоків - передавального та приймального.

У передавальний блок входять власне автосторож із необхідним набором датчиків, шифратор та передавач з випромінювальною антеною. Цей блок монтують автомобілем. Джерелом живлення може бути як бортова акумуляторна батарея, так і власна вбудована батарея.

Приймальний блок складається з приймальної антени, приймача, дешифратора та звукового генератора тривожного сигналу. Цей блок виконують або у вигляді мініатюрної кишенькової конструкції з автономним живленням, або як високочутливий настільний приймач з живленням від мережі.

У випадку при спрацьовуванні автосторожа передавач починає випромінювати радіосигнал, модульований імпульсним кодом, формованим шифратором. Приймач з дешифратором виділяють із маси ефірних сигналів "свій" кодовий сигнал і включають генератор тривожних сигналів.

Реально варіантів організації радіоканалу може бути безліч через різноманітність практичних завдань. Але в усіх випадках параметри радіоканалу мають відповідати технічним вимогам, встановленим Державною інспекцією електрозв'язку. Ось основні з них:

• Робоча частота, кГц.......26 945
• Допустиме відносне відхилення частоти передавача та гетеродина приймача, не більше.......50*10^-6
• Клас випромінювання.......AID; FID; POD
• Потужність передавача по несучій, Вт, не більше.
• Девіація частоти передавача, кГц, трохи більше.......3
• Ширина частотної смуги випромінювання, кГц, трохи більше, лише на рівні -30 дБ.......12
• Точність початкової установки частоти передавача та гетеродина приймача, не гірша.......20*10^-6
• Рівень побічних випромінювань, дБ, не більше.......-40

Відповідно до "Регламенту радіозв'язку" Міжнародного союзу електрозв'язку (т.1, "Радіо і зв'язок". М., 1985) класи випромінювання прийнято позначати трьома символами. Перший - буква - вказує на тип модуляції основної несучої. Другий - цифра - на характер сигналів, що модулюють основну несучу. Третій - літера - вид інформації, що передається.

Стосовно нашого випадку літерою А позначають двосмугову модуляцію, літерою F – частотну, Р – послідовність немодульованих імпульсів. Цифра 1 відповідає варіанту з одним каналом, що містить квантовану або цифрову інформацію без використання модулюючої піднесучої (виключаючи тимчасове поділ каналів), а цифра 0 - відсутності модулюючого сигналу. І, нарешті, літера D присвоєно випадку передачі цифрової інформації, сигналів телеметрії, телеуправління.

Легко бачити, що подані тут вимоги стосуються переважно передавача. Це і зрозуміло - адже саме від його якості багато в чому залежатиме можливість спільної одночасної роботи кількох охоронних систем. Характеристики приймача можуть бути будь-якими, аби він забезпечував надійний зв'язок у конкретних умовах роботи і сам би не був джерелом перешкоди.

Перелічені вимоги, мабуть, не є остаточними, і в міру освоєння цієї техніки уточнюватимуться.

Найбільш складними вузлами радіоканалу є шифратор та дешифратор. Тому редакція вирішила, дотримуючись традиції, розпочати знайомство з радіоканальним автосторожем статтею про ці вузли. Надалі передбачається публікація описів інших вузлів радіосторожа.

Введення радіоканалу в систему електронної охоронної сигналізації різко розширює її можливості, вимагатиме від конструктора вирішення непростого завдання - забезпечити надійне виділення одного радіосигналу серед багатьох інших, у тому числі сигналів аналогічного призначення.

Для цього достатньо, здавалося б, знайти "тихий" ділянку в тому чи іншому радіодіапазоні і випромінювати в ньому лише несучу. Тоді зникнення несучої служитиме сигналом тривоги. Або ж навпаки – тривожним сигналом буде поява несучої. Таку радіосистему досить легко продати. Однак вона виявляється малопридатною для експлуатації. По-перше, тому, що "тихих" ділянок у сучасному радіоспектрі практично не залишилося; по-друге, нічим не захищена від блокування навіть найпримітивнішими засобами, від перешкод, які провокують помилкові виклики, вона швидко розчарує свого творця; по-третє, подібне використання ефіру напевно увійде у конфлікт із законодавством з радіозв'язку*.

Інший шлях - модуляція несучою тональним сигналом. Але і тут труднощі створення фільтрів з необхідною вибірковістю і точних за своєю частотною позиції не дозволяють розмістити в смузі пропускання радіоприймача скільки-небудь значна кількість каналів: зазвичай - не більше 10-15, отже, стільки ж об'єктів, що охороняються. Невисока, звісно, ​​і схибленість таких систем.

Несуча може бути промодульована (проманіпульована) та імпульсним сигналом. Подібні системи шифрації знаходять застосування, але і здебільшого у дуже простих формах: різноманітності сигналів досягають варіацією ширини імпульсу (ШІМ), їх числа тощо. Можливості таких систем також порівняно невеликі, особливо у жорстко обмежених часу передачах.

Один з можливих принципів побудови шифросигналу, що має велику комбінаторну "ємність", полягає в тому, що час, відведений для передачі, розбивають на рівні інтервали - знайоместа, кожному з яких відповідає або 0, або 1. Якщо за 1 прийняти наявність високочастотного випромінювання в антені передавача, а за 0 - його відсутність, то такий шифросигнал матиме вигляд дуже короткого радіотелеграфного повідомлення.

Правда, крім власне інформаційної частини, таке повідомлення зазвичай містить і допоміжні біти (стартовий, наприклад), що спрощують його дешифрацію.

На рис.1 представлена ​​важлива схема шифратора, реалізує цей принцип.

Рис.1 (натисніть , щоб збільшити)

Шифратор містить низькочастотний генератор, стабілізований кварцом (DD5.3, DD5.4, ZQ1), тригер (DD4.3. DD4.4), що змінює свій стан при спрацьовуванні сторожового вузла (при хоча б короткочасній появі високого рівня на вході "Сигнал" ), вузол перемикання системи режим очікування (SB1, DD4.1, DD4.2) і лічильник DD1, управляючий роботою комутаторів DD2 і DD3.

Ту чи іншу шифрокомбінацію набирають з'єднанням інформаційних входів комутаторів D02, DD3 із плюсовим проводом живлення або із загальним проводом. Початкове (нульове) знайоме місце шифрокомбінації завжди займають одиницею - стартовим бітом (на висновок 14 комутатора DD2 подають високий рівень). Знайомісця 1,2,..., 14 (за номерами висновків джгута) йдуть у часі саме в такому порядку.

Шифратор управляє роботою радіопередавача сигналами з виходу елементів DD5.2 та DD6.4. З появою низького рівня на виході елемента DD5.2 вмикається живлення передавача. Схема однієї з варіантів вузла включення харчування показано на рис.2.

Ріс.2

Сигнали з виходу елемента DD6.4 управляють роботою високочастотного тракту передавача. Маніпулюючий сигнал може бути подано в емітерний ланцюг транзистора проміжного або вихідного ступеня через буферний транзистор VT2 (рис.3).

Ріс.3

Передача шифрокомбінації можлива лише у положенні "Код" перемикача SA1. Положення "Безперервне випромінювання" призначене для контролю режиму та налаштування передавача.

У режимі охорони на вході "Сигнал" діє низький рівень; тригер DD4.3, DD4.4 натисканням на кнопку SB1 встановлюють стан 0, при якому тактовий генератор загальмований, а лічильник DD1 переходить в нульовий стан, при якому на його виходах присутня напруга низького рівня. У результаті на виході комутатора DD2 - низький рівень (як у вході ХО), а вихід комутатора DD3 перебуває у стані високого опору. Живлення передавача та маніпулятор вимкнені.

Після спрацьовування сторожового вузла рівень на вході Сигнал змінюється з нульового на одиничний, тригер DD4.3, DD4.4 перемикається в стан 1, включається живлення передавача і починає працювати тактовий генератор. Лічильник DD1 та комутатори виробляють шифрокомбінацію імпульсів, що відповідає положенню перемичок контактного поля Х1. Ця шифрокомбінація через елемент DD6.4, що відкрився, надходить на маніпулятор передавача.

У шифраторі з "годинним" кварцовим резонатором в тактовому генераторі тривалість одного знайоместа приблизно дорівнює 1,95 мс. Тривалість усієї шифрокомбінації – 30 мс, паузи між ними – близько 470 мс. Тривалість паузи визначена часом існування високого рівня сигналу на виході діодно-резисторної збірки VD1 - VD4.R9. Виключивши, наприклад, діод VD4, можна зменшити тривалість приблизно 220 мс. Загальна кількість можливих шифрокомбінації – 2^14 = 16384.

Для роботи на вищій швидкості потрібно лише замінити "годинний" кварцовий резонатор високочастотним. Однак це поведе, очевидно, до відповідного розширення смуги, яку займає радіоканал, аж до виходу з дозволених кордонів, і недостатності ширини смуги пропускання ФСС радіоприймача.

Струм, споживаний шифратором в режимі очікування при напрузі живлення 9, не перевищує 1...2 мкА. Амплітуда сигналу охоронного вузла має бути менше 4 У. Шифратор зберігає працездатність при зниженні напруги живлення до 5 У.

Виділення "свого" шифросигналу на тлі різноманітних перешкод у каналі зв'язку покладено на дешифратор. Його важлива схема зображена на рис.4.

Рис.4 (натисніть , щоб збільшити)

Дешифратор складається з тактового генератора, зібраного на елементах DD5.3, DD5.4 і стабілізованого кварцовим резонатором ZQ1 (на ту ж частоту, що і кварцовий резонатор шифратора), тригера DD4.1, DD4.3, що перемикається фронтом ефірного сигналу, компаратора , що підсилює і формує цей сигнал, вузла перемикання дешифратора в режим очікування (SB1, R1, C7, DD3) і лічильника DD6.1, керуючого роботою комутаторів DD1 і DD2 подібно до того, як в шифраторі.

Крім цього, дешифратор входить вузол порівняння прийнятої з ефіру шифрокомбінації з встановленої в дешифраторі. Вузол порівняння зібраний на елементах DD5.2, DD6.2, DD7.1, DD7.2, DD7.3.

Дешифратор переводять в черговий режим натисканням на кнопку SB1, при цьому на виході елемента DD6.1 виникає імпульс високого рівня, що встановлює тригер DD4.1, DD4.3 стан і обнуляющий лічильник DD1. Елемент DD5.1 ​​закривається і не пропускає імпульсів працюючого тактового генератора на вхід З лічильника DD1, через що на його виходах залишається низький рівень.

Як тільки на виході інвертора DD4.4 з'являються імпульси шифрокомбінації, прийнятої з ефіру, тригер перемикається DD4.3, DD4.1, відкривається елемент DD5.1 ​​і лічильник DD1 починає підрахунок імпульсів тактового генератора. Комутатори DD2, DD3 виробляють зразкову шифрокомбінацію імпульсів, що відповідає положенню перемичок контактного поля Х1.

Власне порівняння ефірної та зразкової шифрокомбінації відбувається на елементі DD7.3. Воно йде порозрядно, починаючи зі стартового біта, з наступним стробування результату елементом DD6.2. Строб-імпульс, що знімається з виходу елемента DD7.2, займає другу чверть кожного знайоместа, що дозволяє знехтувати деяким випередженням прийнятої шифрокомбінації по відношенню до встановленої дешифраторі і неоднаковістю значень частоти тактових генераторів шифратора і дешифратора.

Перше ж розбіжність шифрокомбінації перемикає дешифратор у вихідний стан. Якщо ж шифрокомбінації виявляються ідентичними, на виході 2 лічильника DD10 з'являється високий рівень.

Цей сигнал включає вузол тривожної сигналізації, схема якого показано на рис.5.

Рис.5 (натисніть , щоб збільшити)

Сигнальний вузол складається з двох генераторів: один, зібраний на елементах DD1.1, DD1.2, раб007-5тає на частоті 0,5...1 Гц, а інший-DD1.3,DD1.4-на частоті 1. .2 кГц. В результаті спільної роботи обох генераторів акустичний п'єзовипромінювач BF1 відтворює короткі тривожні тональні посилки, що чергуються з паузами такої ж тривалості. Якщо необхідна велика гучність тривожного сигналу, замість пьезоизлучателя BF1 включають підсилювач потужності транзисторі VT1, навантаженому динамічною головкою BF2. Потужність головки – не менше 0,5 Вт, опір – 50 Ом.

Струм, що споживається дешифратором і сигнальним вузлом в режимі очікування при напрузі живлення 9, дорівнює 1,2 мА. У режимі тривожної сигналізації дешифратор споживає 5 мА, якщо звуковипромінювач - п'єзоелемент, та 60 мА, якщо звуковипромінювач - динамічна головка 0,5 ГДШ-9. Дешифратор зберігає свою працездатність при зниженні напруги живлення до 5 Ст.

Сигнал на вході дешифратора (на виході детектора радіоприймача) повинен мати позитивну полярність та амплітуду не менше 150 мВ.

Дивіться інші статті розділу Автомобіль. Охоронні пристрої та сигналізація.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем ​​з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Приміальна клавіатура Seneca 05.05.2024

Клавіатури – невід'ємна частина нашої повсякденної роботи за комп'ютером. Однак однією з головних проблем, з якою стикаються користувачі, є шум, особливо у випадку преміальних моделей. Але з появою нової клавіатури Seneca від Norbauer & Co може змінитися. Seneca – це не просто клавіатура, це результат п'ятирічної роботи розробників над створенням ідеального пристрою. Кожен аспект цієї клавіатури, починаючи від акустичних властивостей до механічних характеристик, був ретельно продуманий і збалансований. Однією з ключових особливостей Seneca є безшумні стабілізатори, які вирішують проблему шуму, характерну для багатьох клавіатур. Крім того, клавіатура підтримує різні варіанти ширини клавіш, що робить її зручною для будь-якого користувача. І хоча Seneca поки не доступна для покупки, її реліз запланований на кінець літа. Seneca від Norbauer & Co є втіленням нових стандартів у клавіатурному дизайні. Її ...>>

Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія 04.05.2024

Дослідження космосу та її таємниць - це завдання, яка привертає увагу астрономів з усього світу. У свіжому повітрі високих гір, далеко від міських світлових забруднень, зірки та планети розкривають свої секрети з більшою ясністю. Відкривається нова сторінка в історії астрономії із відкриттям найвищої у світі астрономічної обсерваторії – Атакамської обсерваторії Токійського університету. Атакамська обсерваторія, розташована на висоті 5640 метрів над рівнем моря, відкриває нові можливості для астрономів у вивченні космосу. Це місце стало найвищим для розміщення наземного телескопа, надаючи дослідникам унікальний інструмент вивчення інфрачервоних хвиль у Всесвіті. Хоча висотне розташування забезпечує більш чисте небо та менший вплив атмосфери на спостереження, будівництво обсерваторії на високій горі є величезними труднощами та викликами. Однак, незважаючи на складнощі, нова обсерваторія відкриває перед астрономами широкі перспективи для дослідження. ...>>

Випадкова новина з Архіву Суперконденсатор у 5 разів тонший за аркуш паперу. 11.04.2015 Команда дослідників з Каліфорнійського університету в Берклі (США) розробила суперконденсатор, який заряджається неймовірно швидко і може посперечатися з батареєю за щільністю зберігання енергії. Такий вражаючий результат став можливим завдяки використанню графену у поєднанні з двоокисом марганцю. Суперконденсатор має товщину всього в одну п'яту аркуша паперу, а технологія виробництва не вимагає специфічних лабораторних умов або екстремальних температур. Новий пристрій може продемонструвати енергію в 42 Втч/л, що цілком можна порівняти зі свинцево-кислотною батареєю. Крім того, він заряджається набагато швидше та витримує 10 тисяч циклів перезарядки. У ході проведених тестів він показав здатність заряджатися від енергії, що виробляється сонячною батареєю протягом дня, тримати заряд до вечора та живити потужні світлодіодні лампи протягом усієї ночі. Перспективи використання такого суперконденсатора обнадіюють. Залишається дочекатися, доки гаджет стане більше схожим на пристрій для комерційного використання, ніж на студентський науковий проект.

Інші цікаві новини:

▪ Нові проекційні телевізори Toshiba

▪ Накопичувачі Silicon Power Armor A80

▪ Мікросхема (трифазний лічильник електроенергії) ADE7752

▪ Світлодіоди на посадковій смузі

▪ Шимпанзе як вершина еволюції

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Досліди з хімії. Добірка статей

▪ стаття Інструкція з охорони праці для електромонтерів з ремонту та обслуговування електрообладнання

▪ стаття Що таке зміг? Детальна відповідь

▪ стаття Лазерне випромінювання

▪ стаття Котушка-подовжувач. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Сеанс з китайськими кільцями (кілька фокусів) Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024