3.5. Методы передачи сообщений
Рассмотрение данного вопроса позволит рационально и обоснованно выбрать вид радиосигнала, его параметры, алгоритм обработки и структурную схему устройства.
Ранее упоминалось, что помимо определения направления на радиомаяк, необходимо также идентифицировать туриста в соответствие с присвоенным ему номером и принять сообщение о его состоянии. То есть сигнал радиомаяка должен нести информацию о номере туриста и о его состоянии.
Передача информации о состоянии туриста наиболее просто может реализована с помощью обычного бинарного кодирования. Возможно два варианта: самочувствие туриста нормальное и самочувствие туриста ухудшилось. Обозначим эти два состояния Normal и SOS.
Предполагается, что перед выброской радиомаяк передает сигнал SOS. После приземления, если турист чувствует себя нормально, то он в состоянии переключить радиомаяк на передачу сигнала Normal. Если же турист получил при приземлении травму, то ему не нужно ничего переключать, будет передаваться сигнал SOS, по которому будет осуществляться приоритетный поиск. Кроме того необходимо предусмотреть возможность перехода с передачи сигнала Normal на сигнал SOS, так как не исключен вариант, что самочувствие туриста может ухудшиться после того, как он уже передал сигнал Normal.
Таким образом передаваемая информация является бинарной. Число всех возможных сигналов будет соответственно равно удвоенному произведению числа туристов в группе, поскольку каждый турист может передавать только два сигнала Normal и SOS.
В целях экономии энергии источника питания передатчика целесообразно использовать импульсное излучение. Каждый импульс должен нести информацию о присвоенном туристу номере и о состоянии туриста.
Рассматриваемая радиосистема является многоканальной, или точнее сказать, многостанционной. Сигнал каждого радиомаяка должен быть принят приемником. Поскольку расположение источников сигнала и приемника случайно, то в любой момент времени в антенне приемника могут присутствовать несколько сигналов. Поэтому на приемной стороне необходимо разделить сигналы и выделить из них полезную информацию.
Существует три основных метода разделения каналов: частотный, временной и кодовый.
Частотное разделение. Частотное разделение каналов (FDMA) является традиционным и наиболее часто применимым. При использовании данного метода каждому абоненту отводится для работы одна или несколько рабочих частот. В этом случае сигналы всех абонентов ортогональны, они не перекрываются но частоте, и их легко можно разделить за счет использования частотно-избирательных устройств. Применительно к нашей задаче этот метод быть реализован следующим образом.
Каждому радиомаяку присваивается своя рабочая частота. Между частотами вводиться определенный разнос Df, например 25 кГц. Таким образом идентификация номера туриста сводится к определению частоты принимаемого сигнала. Это легко выполняется при использовании супергетеродинного приемника. Допустим, что в приемнике осуществляется преобразование “вниз” при верхней настройке гетеродина. Тогда частота принимаемого сигнала и частота настройки гетеродина связаны соотношением:
fгет = fc + fпч .
Промежуточная частота приемника постоянна, поэтому каждому туристу будет соответствовать определенная частота гетеродина. Использование синтезатора гетеродинных частот позволит дискретно перестраивать гетеродин с шагом, равным частоте разноса Df. Перестройка гетеродина может осуществляться оператором вручную, либо автоматически с помощью микропроцессора. В последнем случае можно организовать сложные алгоритмы поиска. Например можно всю группу туристов проранжировать по состоянию здоровья, по степени подготовленности и опытности и другим признакам, и в соответствии с таким ранжированием выделить определенную группу номеров, обнаружение которых должно осуществляться прежде всего. Микропроцессор должен программироваться соответствующим образом. Кроме того можно ввести приоритет поиска сигнала SOS, то есть вначале осуществляется перебор всех возможных частот на предмет наличия сигнала SOS.
Укрупненная структурная схема приемника, реализующего описанный метод, приведена на рис. 3.5.1. Входной сигнал из антенны поступает на широкополосный преселектор, предварительно фильтруется, усиливается и переносится на промежуточную частоту в смесителе. Далее осуществляется основное усиление на промежуточной частоте и детектирование. Сигнал с выхода детектора поступает на устройство обработки, в котором выделяется информация о том, какой сигнал был передан, которая затем отображается на индикаторном устройстве. В состав детектора сигнала должен быть включен пиковый детектор, позволяющий измерить уровень сигнала, что необходимо для определения направления на объект, а также для работы автоматической регулировки усиления.
Микропроцессорное устройство управления гетеродином осуществляет управление синтезатором гетеродинных частот в соответствие с заданным алгоритмом. После обнаружения сигнала с устройства обработки на микропроцессор поступает сигнал остановки сканирования частотного диапазона. Оператор определяет направление на источник радиоизлучения по максимуму силы приема. После того, как туриста найдут, оператор подает сигнал на микропроцессор и поиск возобновляется. Информация о частоте настройки гетеродина считывается микропроцессорным устройством из делителя с переменным коэффициентом деления синтезатора гетеродинных частот и отображается на индикаторном устройстве.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
