Pilotsuz uçan aparatdan (PUA) və ya yer robotlarından böyük həcmdə məlumatların ötürülməsi problemi müasir tətbiqlərdə qeyri-adi deyil. Bu məqalədə genişzolaqlı modemlər üçün seçim meyarları və əlaqədar problemlər müzakirə olunur. Məqalə İHA və robot texnikası tərtibatçıları üçün yazılmışdır.
Seçim meyarları
İHA və ya robot texnikası üçün genişzolaqlı modem seçmək üçün əsas meyarlar bunlardır:
- Rabitə diapazonu.
- Maksimum məlumat ötürmə sürəti.
- Məlumat ötürülməsində gecikmə.
- Çəki və ölçü parametrləri.
- Dəstəklənən məlumat interfeysləri.
- Qidalanma tələbləri.
- Ayrı-ayrı nəzarət / telemetriya kanalı.
Rabitə diapazonu
Rabitə diapazonu təkcə modemdən deyil, həm də antenalardan, antenna kabellərindən, radio dalğalarının yayılma şərtlərindən, xarici müdaxilələrdən və digər səbəblərdən asılıdır. Modemin özünün parametrlərini rabitə diapazonuna təsir edən digər parametrlərdən ayırmaq üçün diapazon tənliyini nəzərdən keçirin [Kalinin A.I., Cherenkova E.L. Radiodalğaların yayılması və radio əlaqələrinin işləməsi. Əlaqə. Moskva. 1971]
$$display$$ R=frac{3 cdot 10^8}{4 pi F}10^{frac{P_{TXdBm}+G_{TXdB}+L_{TXdB}+G_{RXdB}+L_{RXdB}+ |V|_{dB}-P_{RXdBm}}{20}},$$display$$
hara
$inline$R$inline$ — metrlərlə tələb olunan rabitə diapazonu;
$inline$F$inline$ — Hz tezliyi;
$inline$P_{TXdBm}$inline$ — dBm-də modem ötürücü gücü;
$inline$G_{TXdB}$inline$ — dB-də ötürücü antenanın qazancı;
$inline$L_{TXdB}$inline$ — dB-də modemdən ötürücü antenaya kabeldə itkilər;
$inline$G_{RXdB}$inline$ — qəbuledici antenanın dB-də qazancı;
$inline$L_{RXdB}$inline$ — dB-də modemdən qəbuledici antenaya kabeldə itkilər;
$inline$P_{RXdBm}$inline$ — dBm-də modem qəbuledicisinin həssaslığı;
$inline$|V|_{dB}$inline$ Yer səthinin, bitki örtüyünün, atmosferin və dB-də digər amillərin təsiri ilə əlaqədar əlavə itkiləri nəzərə alan zəifləmə faktorudur.
Diapazon tənliyindən aydın olur ki, diapazon modemin yalnız iki parametrindən asılıdır: ötürücü gücü $inline$P_{TXdBm}$inline$ və qəbuledicinin həssaslığı $inline$P_{RXdBm}$inline$, daha doğrusu onların fərqindən - modemin enerji büdcəsi
$$display$$B_m=P_{TXdBm}-P_{RXdBm}.$$display$$
Diapazon tənliyində qalan parametrlər siqnalın yayılma şərtlərini və anten qidalandırıcı qurğuların parametrlərini təsvir edir, yəni. modemlə heç bir əlaqəsi yoxdur.
Beləliklə, rabitə diapazonunu artırmaq üçün böyük $inline$B_m$inline$ dəyəri olan modem seçmək lazımdır. Öz növbəsində, $inline$B_m$inline$, $inline$P_{TXdBm}$inline$ artırmaqla və ya $inline$P_{RXdBm}$inline$-nı azaltmaqla artırıla bilər. Əksər hallarda, İHA tərtibatçıları yüksək ötürücü gücü olan bir modem axtarır və qəbuledicinin həssaslığına az diqqət yetirirlər, baxmayaraq ki, onlar tam əksini etməlidirlər. Genişzolaqlı modemin güclü bort ötürücüsü aşağıdakı problemlərə səbəb olur:
- yüksək enerji istehlakı;
- soyutma ehtiyacı;
- PUA-nın digər bort avadanlığı ilə elektromaqnit uyğunluğunun (EMC) pisləşməsi;
- aşağı enerji sirri.
İlk iki problem radio kanalı vasitəsilə böyük həcmdə informasiyanın ötürülməsinin müasir üsullarının, məsələn, OFDM-nin tələb etməsi ilə bağlıdır. xətti ötürücü. Müasir xətti radio ötürücülərin səmərəliliyi aşağıdır: 10-30%. Beləliklə, İHA-nın enerji təchizatının qiymətli enerjisinin 70-90% -i istiliyə çevrilir, bu da modemdən səmərəli şəkildə çıxarılmalı, əks halda uğursuz olacaq və ya ən uyğun olmayan anda həddindən artıq istiləşmə səbəbindən onun çıxış gücü aşağı düşəcəkdir. Məsələn, 2 Vt ötürücü enerji təchizatından 6-20 Vt çəkəcək, bunun 4-18 Vt-ı istiliyə çevriləcək.
Radio keçidinin enerji gizliliyi xüsusi və hərbi tətbiqlər üçün vacibdir. Aşağı gizlilik o deməkdir ki, modem siqnalı tıxac stansiyasının kəşfiyyat qəbuledicisi tərəfindən nisbətən yüksək ehtimalla aşkar edilir. Müvafiq olaraq, aşağı enerji gizliliyi ilə bir radio əlaqəsini boğmaq ehtimalı da yüksəkdir.
Modem qəbuledicisinin həssaslığı onun qəbul edilmiş siqnallardan verilən keyfiyyət səviyyəsi ilə məlumat çıxarmaq qabiliyyətini xarakterizə edir. Keyfiyyət meyarları fərqli ola bilər. Rəqəmsal rabitə sistemləri üçün ən çox bit xətası (bit səhv dərəcəsi - BER) və ya məlumat paketində xəta ehtimalı (çərçivə xətası dərəcəsi - FER) istifadə olunur. Əslində, həssaslıq məlumatın çıxarılması lazım olan siqnalın səviyyəsidir. Məsələn, BER = 98−10 olan −6 dBm həssaslıq onu göstərir ki, belə BER ilə məlumat −98 dBm və ya daha yüksək səviyyəli siqnaldan çıxarıla bilər, lakin məsələn, −99 dBm səviyyəli məlumat məsələn, −1 dBm səviyyəli siqnaldan artıq çıxarıla bilməz. Əlbəttə ki, siqnal səviyyəsinin azalması ilə keyfiyyətin azalması tədricən baş verir, lakin ən müasir modemlərin sözdə olduğunu nəzərə almaq lazımdır. siqnal səviyyəsi həssaslıqdan aşağı düşdükdə keyfiyyətin azalmasının çox tez baş verdiyi eşik effekti. BER-in 2-10-ə yüksəlməsi üçün siqnalı həssaslıqdan 1-XNUMX dB aşağı azaltmaq kifayətdir, bu o deməkdir ki, siz artıq İHA-dan video görməyəcəksiniz. Səs-küylü kanal üçün eşik effekti Şennon teoreminin birbaşa nəticəsidir, onu aradan qaldırmaq mümkün deyil. Siqnal səviyyəsi həssaslıqdan aşağı düşdükdə məlumatın məhv edilməsi qəbuledicinin özündə yaranan səs-küyün təsiri ilə baş verir. Qəbuledicinin daxili səs-küyü tamamilə aradan qaldırıla bilməz, lakin onun səviyyəsini azaltmaq və ya səs-küylü siqnaldan məlumatı səmərəli şəkildə çıxarmağı öyrənmək mümkündür. Modem istehsalçıları qəbuledicinin RF bloklarını təkmilləşdirərək və rəqəmsal siqnalların işlənməsi alqoritmlərini təkmilləşdirərək bu yanaşmaların hər ikisindən istifadə edirlər. Modem qəbuledicisinin həssaslığının yaxşılaşdırılması, ötürücü gücünü artırmaq kimi enerji istehlakının və istilik yayılmasının belə dramatik artmasına səbəb olmur. Əlbəttə ki, enerji istehlakı və istilik istehsalında artım var, lakin bu, olduqca təvazökardır.
Tələb olunan rabitə diapazonuna nail olmaq baxımından aşağıdakı modem seçim alqoritmi tövsiyə olunur.
- Məlumat ötürmə sürətinə qərar verin.
- Tələb olunan sürət üçün ən yaxşı həssaslığa malik modemi seçin.
- Rabitə diapazonunu hesablama və ya təcrübə ilə müəyyən edin.
- Rabitə diapazonu lazım olandan az olarsa, aşağıdakı tədbirləri istifadə etməyə çalışın (prioritetin azaldılması qaydası ilə düzülür):
- antenna kabellərində itkiləri azaltmaq $inline$L_{TXdB}$inline$, $inline$L_{RXdB}$inline$ iş tezliyində daha aşağı xətti zəifləməli kabeldən istifadə etməklə və/və ya kabellərin uzunluğunu azaltmaqla;
- antenna qazancını artırmaq $inline$G_{TXdB}$inline$, $inline$G_{RXdB}$inline$;
- modem ötürücü gücünü artırın.
Həssaslıq dəyərləri qaydaya uyğun olaraq məlumat ötürmə sürətindən asılıdır: daha yüksək sürət - daha pis həssaslıq. Məsələn, 98 Mbps üçün -8 dBm həssaslıq 95 Mbps üçün -12 dBm həssaslıqdan daha yaxşıdır. Modemləri yalnız eyni məlumat ötürmə sürəti üçün həssaslıq baxımından müqayisə edə bilərsiniz.
Transmitterin gücü ilə bağlı məlumatlar demək olar ki, həmişə modem spesifikasiyalarında mövcuddur, lakin qəbuledicinin həssaslığına dair məlumatlar həmişə mövcud deyil və ya kifayət deyil. Ən azı, bu, ehtiyatlı olmaq üçün bir səbəbdir, çünki gözəl nömrələri gizlətmək çətin deyil. Bundan əlavə, həssaslıq məlumatlarını dərc etməməklə, istehsalçı istehlakçını rabitə diapazonunu hesablama yolu ilə qiymətləndirmək imkanından məhrum edir. üzrə modem alışı.
Maksimum ötürmə sürəti
Bu parametrə əsasən modemin seçilməsi sürət tələbləri dəqiq müəyyən edildikdə nisbətən sadədir. Ancaq bəzi nüanslar var.
Əgər həll olunan problem mümkün olan maksimum rabitə diapazonunun təmin edilməsini tələb edirsə və eyni zamanda radio bağlantısı üçün kifayət qədər geniş tezlik diapazonu ayırmaq mümkündürsə, o zaman geniş tezlik diapazonunu (bant genişliyini) dəstəkləyən modem seçmək daha yaxşıdır. Fakt budur ki, tələb olunan məlumat sürəti nisbətən dar tezlik diapazonunda sıx modulyasiya növləri (16QAM, 64QAM, 256QAM və s.) və ya geniş tezlik diapazonunda aşağı sıxlıqlı modulyasiya (BPSK, QPSK) istifadə etməklə əldə edilə bilər. ). Bu cür vəzifələr üçün aşağı sıxlıqlı modulyasiyadan istifadə daha yüksək səs-küy toxunulmazlığına görə üstünlük təşkil edir. Buna görə qəbuledicinin həssaslığı daha yaxşıdır, buna görə modemin enerji büdcəsi və nəticədə rabitə diapazonu artır.
Bəzən İHA istehsalçıları, video kodeklər kimi mənbələrin dəyişən bit sürətinə malik olduğunu və modemin sürətinin maksimum dəyər nəzərə alınmaqla seçilməli olduğunu iddia edərək, radio bağlantısının məlumat sürətini mənbənin sürətindən qat-qat yüksək, sözün həqiqi mənasında 2 və ya daha çox dəfə təyin edirlər. bitrate emissiyaları. Bu halda rabitə diapazonu təbii olaraq azalır. Çox zərurət olmadıqca bu yanaşmadan istifadə etməməlisiniz. Əksər müasir modemlər ötürücüdə paket itkisi olmadan bit sürəti sıçrayışlarını hamarlaya bilən böyük bir buferə malikdir. Buna görə də, 25% -dən çox sürət ehtiyatı tələb olunmur. Satın alınan modemin bufer tutumunun qeyri-kafi olduğuna inanmaq üçün əsas varsa və sürətin əhəmiyyətli dərəcədə artması tələb olunursa, belə bir modemi almaqdan imtina etmək daha yaxşıdır.
Məlumat ötürmə gecikməsi
Bu parametri qiymətləndirərkən, məlumat mənbəyinin, məsələn, video kodekinin kodlaşdırma/deşifrə cihazının yaratdığı gecikmədən radio keçidi ilə məlumat ötürülməsi ilə bağlı gecikməni ayırmaq vacibdir. Radio keçidində gecikmə 3 dəyərdən ibarətdir.
- Transmitter və qəbuledicidə siqnalın işlənməsi ilə əlaqədar gecikmə.
- Siqnalın ötürücüdən qəbulediciyə yayılması ilə əlaqədar gecikmə.
- Zaman bölgüsü dupleks (TDD) modemlərində ötürücüdə məlumatların buferləşdirilməsi ilə əlaqədar gecikmə.
1-ci növ gecikmə, müəllifin təcrübəsinə görə, onlarla mikrosaniyədən bir millisaniyəyə qədər dəyişir. Tip 2 gecikmə rabitə diapazonundan asılıdır, məsələn, 100 km əlaqə üçün 333 μs-dir. 3-cü növ gecikmə TDD çərçivəsinin uzunluğundan və ötürmə dövrünün müddətinin ümumi kadr müddətinə nisbətindən asılıdır və 0-dan kadr müddətinə qədər dəyişə bilər, yəni təsadüfi dəyişəndir. Əgər ötürülən informasiya paketi modem ötürmə siklində olarkən ötürücü girişində olarsa, o zaman paket 3-cü tip sıfır gecikmə ilə efirdə ötürüləcək. Əgər paket bir az gecikibsə və qəbuletmə dövrü artıq başlayıbsa, onda qəbul dövrünün müddəti ərzində ötürücü buferdə gecikəcək. Tipik TDD çərçivə uzunluqları 2 ilə 20 ms arasında dəyişir, buna görə də ən pis halda Tip 3 gecikmə 20 ms-dən çox olmayacaq. Beləliklə, radio əlaqəsində ümumi gecikmə 3−21 ms diapazonunda olacaq.
Radio keçidindəki gecikməni tapmaq üçün ən yaxşı yol, şəbəkə xüsusiyyətlərini qiymətləndirmək üçün kommunal proqramlardan istifadə edərək tam miqyaslı təcrübədir. Sorğu-cavab metodundan istifadə edərək gecikmənin ölçülməsi tövsiyə edilmir, çünki irəli və geri istiqamətlərdə gecikmə TDD modemləri üçün eyni olmaya bilər.
Çəki və ölçü parametrləri
Bu meyara uyğun olaraq bortda olan modem vahidinin seçilməsi heç bir xüsusi şərh tələb etmir: nə qədər kiçik və yüngül olsa, bir o qədər yaxşıdır. Bort qurğusunun soyudulması ehtiyacını da unutma, əlavə radiatorlar tələb oluna bilər və buna görə çəki və ölçülər də arta bilər. Burada üstünlük az enerji istehlakı olan yüngül, kiçik ölçülü vahidlərə verilməlidir.
Yer əsaslı vahid üçün kütləvi ölçülü parametrlər o qədər də kritik deyil. İstifadə və quraşdırma asanlığı ön plana çıxır. Torpaq qurğusu mast və ya ştativ üçün rahat montaj sistemi ilə xarici təsirlərdən etibarlı şəkildə qorunan bir cihaz olmalıdır. Torpaq qurğusunun antenna ilə eyni korpusa inteqrasiyası yaxşı bir seçimdir. İdeal olaraq, torpaq qurğusu bir rahat konnektor vasitəsilə idarəetmə sisteminə qoşulmalıdır. Bu, −20 dərəcə temperaturda yerləşdirmə işlərini yerinə yetirmək lazım olduqda sizi güclü sözlərdən xilas edəcəkdir.
Pəhriz Tələbləri
Bort bölmələri, bir qayda olaraq, İHA elektrik şəbəkəsindəki gərginlik seçimlərinin əksəriyyətini əhatə edən 7-30 V məsələn, geniş təchizatı gərginliyi dəstəyi ilə istehsal olunur. Bir neçə təchizatı gərginliyi arasından seçim etmək imkanınız varsa, o zaman ən aşağı təchizatı gərginliyi dəyərinə üstünlük verin. Bir qayda olaraq, modemlər ikinci dərəcəli enerji təchizatı vasitəsilə 3.3 və 5.0 V gərginliklərdən daxili olaraq qidalanır. Modemin giriş və daxili gərginliyi arasındakı fərq nə qədər az olarsa, bu ikinci dərəcəli enerji təchizatının səmərəliliyi bir o qədər yüksək olar. Artan səmərəlilik enerji istehlakının və istilik istehsalının azaldılması deməkdir.
Torpaq qurğuları isə nisbətən yüksək gərginlik mənbəyindən enerji almalıdır. Bu, çəkisini azaldan və quraşdırılması asanlaşdıran kiçik bir kəsikli elektrik kabelindən istifadə etməyə imkan verir. Bütün digər şeylər bərabər olduqda, PoE (Power over Ethernet) dəstəyi ilə yer əsaslı qurğulara üstünlük verin. Bu halda, torpaq qurğusunu idarəetmə stansiyasına qoşmaq üçün yalnız bir Ethernet kabeli tələb olunur.
Ayrı-ayrı nəzarət / telemetriya kanalı
İHA-da ayrı bir komanda telemetriya modemini quraşdırmaq üçün boş yer qalmadığı hallarda vacib bir xüsusiyyət. Boşluq varsa, genişzolaqlı modemin ayrıca idarəetmə/telemetri kanalı ehtiyat nüsxə kimi istifadə edilə bilər. Bu seçimlə modem seçərkən, modemin İHA (MAVLink və ya mülkiyyət) ilə əlaqə üçün istədiyiniz protokolu dəstəkləməsinə və yer stansiyasında (GS) rahat interfeysə kanal/temetriya məlumatlarını idarə etmək imkanına diqqət yetirin. ). Məsələn, genişzolaqlı modemin bort bloku RS232, UART və ya CAN kimi interfeys vasitəsilə avtopilota qoşulur və yer bloku Ethernet interfeysi vasitəsilə idarəetmə kompüterinə qoşulur, onun vasitəsilə komanda mübadiləsi lazımdır. , telemetriya və video məlumat. Bu halda, modem bort blokunun RS232, UART və ya CAN interfeysləri ilə yer blokunun Ethernet interfeysi arasında əmr və telemetriya axınını multipleks edə bilməlidir.
Diqqət edilməli olan digər parametrlər
Dupleks rejiminin mövcudluğu. İHA-lar üçün genişzolaqlı modemlər sadə və ya dupleks iş rejimlərini dəstəkləyir. Simpleks rejimində məlumatların ötürülməsinə yalnız İHA-dan NS-ə, dupleks rejimində isə hər iki istiqamətdə icazə verilir. Bir qayda olaraq, simplex modemlərdə quraşdırılmış video kodek var və video kodeki olmayan video kameralarla işləmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. Simpleks modem IP kameraya və ya IP bağlantısı tələb edən hər hansı digər cihazlara qoşulmaq üçün uyğun deyil. Əksinə, dupleks modem, bir qayda olaraq, İHA-nın bortda olan İP şəbəkəsini NS-nin IP şəbəkəsi ilə birləşdirmək üçün nəzərdə tutulmuşdur, yəni IP kameraları və digər İP cihazlarını dəstəkləyir, lakin quraşdırılmış modul olmaya bilər. video kodekdə, çünki IP video kameralarında adətən sizin video kodekiniz var. Ethernet interfeysi dəstəyi yalnız tam dupleks modemlərdə mümkündür.
Müxtəlifliyin qəbulu (RX müxtəlifliyi). Bu qabiliyyətin olması bütün uçuş məsafəsi boyu fasiləsiz əlaqəni təmin etmək üçün məcburidir. Yer səthində yayılarkən, radio dalğaları qəbul nöqtəsinə iki şüa ilə gəlir: birbaşa yol boyunca və səthdən əks olunmaqla. İki şüanın dalğalarının əlavə edilməsi fazada baş verərsə, qəbul nöqtəsində sahə güclənir, antifazada isə zəifləyir. Zəifləmə olduqca əhəmiyyətli ola bilər - ünsiyyətin tamamilə itirilməsinə qədər. Müxtəlif hündürlüklərdə yerləşən NS-də iki antenanın olması bu problemi həll etməyə kömək edir, çünki bir antenanın yerində şüalar antifazada əlavə olunursa, digərinin yerində əlavə edilmir. Nəticədə, bütün məsafədə sabit bir əlaqə əldə edə bilərsiniz.
Dəstəklənən şəbəkə topologiyaları. Təkcə nöqtədən nöqtəyə (PTP) deyil, həm də nöqtədən çox nöqtəyə (PMP) və rele (təkrarlayıcı) topologiyalarına dəstək verən modemin seçilməsi məqsədəuyğundur. Əlavə İHA vasitəsilə relenin istifadəsi əsas İHA-nın əhatə dairəsini əhəmiyyətli dərəcədə genişləndirməyə imkan verir. PMP dəstəyi sizə bir NS-də bir neçə İHA-dan eyni vaxtda məlumat almağa imkan verəcək. Nəzərə alın ki, PMP və relenin dəstəklənməsi tək İHA ilə əlaqə ilə müqayisədə modemin bant genişliyinin artırılmasını tələb edəcək. Buna görə də, bu rejimlər üçün geniş tezlik diapazonunu (ən azı 15-20 MHz) dəstəkləyən modem seçmək tövsiyə olunur.
Səs-küy toxunulmazlığını artırmaq üçün vasitələrin mövcudluğu. İHA-ların istifadə olunduğu ərazilərdə intensiv müdaxilə mühiti nəzərə alınmaqla faydalı seçimdir. Səs-küy toxunulmazlığı dedikdə rabitə kanalında süni və ya təbii mənşəli müdaxilələr olduqda rabitə sisteminin öz funksiyasını yerinə yetirmək qabiliyyəti başa düşülür. Müdaxilə ilə mübarizə üçün iki yanaşma var. 1-ci yanaşma: modem qəbuledicisini elə dizayn edin ki, o, informasiyanın ötürülmə sürətinin müəyyən qədər azalması hesabına rabitə kanalının diapazonunda müdaxilə olduqda belə məlumatı etibarlı şəkildə qəbul edə bilsin. 2-ci yanaşma: Qəbuledicinin girişindəki müdaxiləni yatırın və ya zəiflədin. Birinci yanaşmanın həyata keçirilməsinə misal olaraq spektrin yayılması sistemləri, yəni tezlik atlama (FH), psevdo-təsadüfi ardıcıllığın yayılması spektri (DSSS) və ya hər ikisinin hibridini göstərmək olar. FH texnologiyası belə bir rabitə kanalında aşağı tələb olunan məlumat ötürmə sürətinə görə İHA idarəetmə kanallarında geniş yayılmışdır. Məsələn, 16 MHz diapazonunda 20 kbit/s sürət üçün 500-ə yaxın tezlik mövqeyi təşkil edilə bilər ki, bu da dar diapazonlu müdaxilədən etibarlı qorunmağa imkan verir. Genişzolaqlı rabitə kanalı üçün FH-nin istifadəsi problemlidir, çünki nəticədə yaranan tezlik diapazonu çox böyükdür. Məsələn, 500 MHz bant genişliyi olan bir siqnal ilə işləyərkən 4 tezlik mövqeyi əldə etmək üçün 2 GHz pulsuz bant genişliyinə ehtiyacınız olacaq! Gerçək olmaq üçün çox. İHA-larla genişzolaqlı rabitə kanalı üçün DSSS-dən istifadə daha aktualdır. Bu texnologiyada hər bir məlumat biti siqnal zolağında bir neçə (və ya hətta bütün) tezliklərdə eyni vaxtda təkrarlanır və dar diapazonlu müdaxilə olduqda spektrin müdaxilədən təsirlənməyən hissələrindən ayrıla bilər. DSSS-nin, eləcə də FH-nin istifadəsi kanalda müdaxilə görünəndə məlumat ötürmə sürətinin azaldılması tələb olunacağını nəzərdə tutur. Buna baxmayaraq, aydındır ki, İHA-dan daha aşağı qətnamə ilə video qəbul etmək heç bir şeydən daha yaxşıdır. 2-ci yanaşma ondan istifadə edir ki, interferensiya qəbuledicinin daxili səs-küyündən fərqli olaraq kənardan radio əlaqəsinə daxil olur və modemdə müəyyən vasitələr varsa, onu yatırmaq olar. Müdaxilə spektral, zaman və ya məkan sahələrində lokallaşdırılarsa, onun qarşısının alınması mümkündür. Məsələn, dar zolaqlı müdaxilə spektral bölgədə lokallaşdırılır və xüsusi filtrdən istifadə edərək spektrdən “kəsilmiş” olar. Eynilə, impulslu səs-küy zaman domenində lokallaşdırılır, onu yatırtmaq üçün təsirlənmiş sahə qəbuledicinin giriş siqnalından çıxarılır. Müdaxilə dar zolaqlı və ya impulslu deyilsə, onu yatırmaq üçün fəza bastırıcı istifadə edilə bilər, çünki müdaxilə müəyyən bir istiqamətdən bir mənbədən qəbuledici antenaya daxil olur. Qəbul edən antenanın radiasiya nümunəsinin sıfırı müdaxilə mənbəyi istiqamətində yerləşdirilərsə, müdaxilə yatırılacaq. Belə sistemlərə adaptiv beamforming & beam nulling sistemləri deyilir.
Radio protokolundan istifadə olunur. Modem istehsalçıları standart (WiFi, DVB-T) və ya xüsusi radio protokolundan istifadə edə bilərlər. Bu parametr spesifikasiyalarda nadir hallarda göstərilir. DVB-T-nin istifadəsi dolayı yolla dəstəklənən 2/4/6/7/8, bəzən 10 MHz tezlik diapazonları və mətndə OFDM-in birlikdə istifadə edildiyi COFDM (kodlanmış OFDM) texnologiyasının spesifikasiyasının qeyd edilməsi ilə göstərilir. səsə davamlı kodlaşdırma ilə. Keçən zaman qeyd edirik ki, COFDM sırf bir reklam şüarıdır və OFDM-dən heç bir üstünlüyü yoxdur, çünki səs-küyə davamlı kodlaşdırma olmadan OFDM praktikada heç vaxt istifadə edilmir. Radio modem spesifikasiyalarında bu abreviaturaları görəndə COFDM və OFDM-i bərabərləşdirin.
Standart protokoldan istifadə edən modemlər adətən mikroprosessorla birlikdə işləyən ixtisaslaşmış çip (WiFi, DVB-T) əsasında qurulur. Fərdi çipdən istifadə modem istehsalçısını öz radio protokolunun dizaynı, modelləşdirilməsi, həyata keçirilməsi və sınaqdan keçirilməsi ilə bağlı bir çox baş ağrısından azad edir. Mikroprosessor modemə lazımi funksionallığı vermək üçün istifadə olunur. Belə modemlər aşağıdakı üstünlüklərə malikdir.
- Aşağı qiymət
- Yaxşı çəki və ölçü parametrləri.
- Aşağı enerji istehlakı.
Mənfi cəhətləri də var.
- Firmware dəyişdirərək radio interfeysinin xüsusiyyətlərini dəyişdirə bilməmək.
- Uzunmüddətli perspektivdə tədarükün aşağı sabitliyi.
- Qeyri-standart problemlərin həlli zamanı ixtisaslı texniki dəstək göstərməkdə məhdud imkanlar.
Təchizatların aşağı sabitliyi çip istehsalçılarının ilk növbədə kütləvi bazarlara (televizorlar, kompüterlər və s.) diqqət yetirməsi ilə əlaqədardır. İHA-lar üçün modem istehsalçıları onlar üçün prioritet deyil və onlar çip istehsalçısının başqa bir məhsulla adekvat dəyişdirilmədən istehsalı dayandırmaq qərarına heç bir şəkildə təsir göstərə bilməzlər. Bu xüsusiyyət radio interfeyslərinin "çip üzərində sistem" (Sistem on Chip - SoC) kimi ixtisaslaşmış mikrosxemlərə qablaşdırılması tendensiyası ilə gücləndirilir və buna görə də fərdi radio interfeys çipləri tədricən yarımkeçiricilər bazarından yuyulur.
Texniki dəstəyin təmin edilməsində məhdud imkanlar, standart radio protokoluna əsaslanan modemlərin inkişaf etdirmə qruplarının, ilk növbədə, elektronika və mikrodalğalı texnologiya üzrə mütəxəssislərlə yaxşı təchiz olunması ilə əlaqədardır. Orada ümumiyyətlə radiorabitə mütəxəssisləri olmaya bilər, çünki onların həll edəcəyi heç bir problem yoxdur. Buna görə də, qeyri-trivial radio rabitə problemlərinə həll yolları axtaran İHA istehsalçıları məsləhətləşmə və texniki yardım baxımından məyus ola bilərlər.
Mülkiyyət radio protokolundan istifadə edən modemlər universal analoq və rəqəmsal siqnal emal çipləri əsasında qurulur. Belə çiplərin tədarük dayanıqlığı çox yüksəkdir. Düzdür, qiymət də yüksəkdir. Belə modemlər aşağıdakı üstünlüklərə malikdir.
- Modemin müştərinin ehtiyaclarına uyğunlaşdırılması üçün geniş imkanlar, o cümlədən proqram təminatının dəyişdirilməsi ilə radio interfeysinin uyğunlaşdırılması.
- İHA-larda istifadə üçün maraqlı olan və standart radio protokolları əsasında qurulmuş modemlərdə olmayan əlavə radio interfeysi imkanları.
- Təchizatların yüksək sabitliyi, o cümlədən. uzun müddətli.
- Qeyri-standart problemlərin həlli də daxil olmaqla yüksək səviyyəli texniki dəstək.
Dezavantajlar.
- Yüksək qiymət.
- Çəki və ölçü parametrləri standart radio protokollarından istifadə edən modemlərdən daha pis ola bilər.
- Rəqəmsal siqnal emal bölməsinin artan enerji istehlakı.
İHA-lar üçün bəzi modemlərin texniki məlumatları
Cədvəl bazarda mövcud İHA-lar üçün bəzi modemlərin texniki parametrlərini göstərir.
Qeyd edək ki, 3D Link modemi Picoradio OEM və J11 modemləri ilə müqayisədə ən aşağı ötürmə gücünə malik olsa da (25 dBm qarşı 27−30 dBm), yüksək qəbuledici həssaslığına görə 3D Link güc büdcəsi həmin modemlərdən daha yüksəkdir. müqayisə edilən modemlər üçün eyni məlumat ötürmə sürəti). Beləliklə, 3D Link istifadə edərkən rabitə diapazonu daha yaxşı enerji gizliliyi ilə daha böyük olacaqdır.
Cədvəl. İHA və robot texnikası üçün bəzi genişzolaqlı modemlərin texniki məlumatları
Parametr
(modulda həyata keçirilir Microhard-dan)
(həmçinin bax )
İstehsalçı, ölkə
Geoscan, RF
Mobilicom, İsrail
Havadan İnnovasiyalar, Kanada
DTC, Böyük Britaniya
Redess, Çin
Rabitə diapazonu [km] 20−60
5
yox*
yox*
10-20
Sürət [Mbit/s] 0.023−64.9
1.6-6
0.78-28
0.144-31.668
1.5-6
Məlumat ötürmə gecikməsi [ms] 1−20
25
yox*
15-100
15-30
Bort qurğusunun ölçüləri LxWxH [mm] 77x45x25
74h54h26
40x40x10 (yaşayışsız)
67h68h22
76h48h20
Bort vahidinin çəkisi [qram] 89
105
17.6 (yaşayış olmadan)
135
88
İnformasiya interfeysləri
Ethernet, RS232, CAN, USB
Ethernet, RS232, USB (isteğe bağlı)
Ethernet, RS232/UART
HDMI, AV, RS232, USB
HDMI, Ethernet, UART
Bortda enerji təchizatı [Volt/Vatt] 7−30/6.7
7−26/n/a*
5−58/4.8
5.9−17.8/4.5−7
7−18/8
Yer blokunun enerji təchizatı [Volt/Vatt] 18−75 və ya PoE/7
7−26/n/a*
5−58/4.8
6−16/8
7−18/5
Transmitterin gücü [dBm] 25
yox*
27-30
20
30
Qəbuledicinin həssaslığı [dBm] (sürət üçün [Mbit/s])
−122(0.023) −101(4.06) −95.1(12.18) −78.6(64.96)
−101(n/a*)
−101(0.78) −96(3.00) −76(28.0)
−95(n/a*) −104(n/a*)
−97(1.5) −94(3.0) −90(6.0)
Modem enerji büdcəsi [dB] (sürət üçün [Mbit/san])
147(0.023) 126(4.06) 120.1(12.18) 103.6(64.96)
yox*
131(0.78) 126(3.00) 103(28.0)
yox*
127 1.5 (124) 3.0 120 (6.0) XNUMX XNUMX (XNUMX)
Dəstəklənən tezlik diapazonları [MHz] 4−20
4.5; 8.5
2; 4; Xnumx
0.625; 1.25; 2.5; 6; 7; 8
2; 4; Xnumx
Simpleks/dupleks
Dupleks
Dupleks
Dupleks
Simpleks
Dupleks
Müxtəliflik dəstəyi
bəli
bəli
bəli
bəli
bəli
Nəzarət / telemetriya üçün ayrıca kanal
bəli
bəli
bəli
нет
bəli
Nəzarət / telemetriya kanalında dəstəklənən İHA idarəetmə protokolları
MAVLink, mülkiyyətçi
MAVLink, mülkiyyətçi
нет
нет
MAV Linki
Nəzarət / telemetriya kanalında çoxaltma dəstəyi
bəli
bəli
нет
нет
yox*
Şəbəkə topologiyaları
PTP, PMP, rele
PTP, PMP, rele
PTP, PMP, rele
PTP
PTP, PMP, rele
Səs-küy toxunulmazlığını artırmaq üçün vasitələr
DSSS, dar zolaqlı və nəbz bastırıcılar
yox*
yox*
yox*
yox*
Radio protokolu
mülkiyyətçi
yox*
yox*
DVB-T
yox*
* n/a - məlumat yoxdur.
Müəllif haqqında
Alexander Smorodinov [[e-poçt qorunur]] Geoscan MMC-nin simsiz rabitə sahəsində aparıcı mütəxəssisidir. 2011-ci ildən indiyədək müxtəlif təyinatlı genişzolaqlı radio modemlər üçün radio protokollarının və siqnalların emalı alqoritmlərinin işlənib hazırlanması ilə yanaşı, proqramlaşdırıla bilən məntiq çipləri əsasında hazırlanmış alqoritmlərin həyata keçirilməsi ilə məşğuldur. Müəllifin maraq dairəsinə sinxronizasiya alqoritmlərinin inkişafı, kanal mülkiyyətinin qiymətləndirilməsi, modulyasiya/demodulyasiya, səs-küyə davamlı kodlaşdırma, həmçinin bəzi media giriş səviyyəsi (MAC) alqoritmləri daxildir. Geoscan-a qoşulmazdan əvvəl müəllif müxtəlif təşkilatlarda işləmiş, xüsusi simsiz rabitə cihazlarını inkişaf etdirmişdir. 2002-2007-ci illərdə Proteus MMC-də IEEE802.16 (WiMAX) standartı əsasında rabitə sistemlərinin inkişafı üzrə aparıcı mütəxəssis kimi çalışıb. 1999-2002-ci illərdə müəllif "Qranit" Federal Dövlət Unitar Müəssisəsinin Mərkəzi Tədqiqat İnstitutunda səs-küyə davamlı kodlaşdırma alqoritmlərinin hazırlanması və radio əlaqə marşrutlarının modelləşdirilməsi ilə məşğul olmuşdur. Müəllif 1998-ci ildə Sankt-Peterburq Aerokosmik Alətlər Universitetində texnika elmləri namizədi, 1995-ci ildə isə həmin universitetdə Radiotexnika ixtisası üzrə təhsil alıb. Alexander IEEE və IEEE Rabitə Cəmiyyətinin hazırkı üzvüdür.
Mənbə: www.habr.com