Hi Habr!
An-dràsta, chan eil mòran inbhean conaltraidh ann a tha, air an aon làimh, fiosrach agus inntinneach, air an làimh eile, chan eil an tuairisgeul aca a ’toirt 500 duilleag ann an cruth PDF. Is e aon chomharra den leithid a tha furasta a dhì-chòdachadh an comharra VHF Omni-directional Radio Beacon (VOR) a thathar a’ cleachdadh ann an seòladh adhair.
VOR Beacon (c) wikimedia.org
An toiseach, ceist do luchd-leughaidh: ciamar a ghineadh comharra gus an tèid an stiùireadh a dhearbhadh le bhith a ’cleachdadh antenna glacaidh omnidirectional? Tha am freagairt fon ghearradh.
Fiosrachadh coitcheann
siostam (VOR) air a bhith air a chleachdadh airson seòladh adhair bho na 50n den linn mu dheireadh, agus tha e a’ toirt a-steach lòchrain rèidio gu ìre mhath goirid (100-200 km), ag obair anns an raon tricead VHF 108-117 MHz. A-nis, ann an linn gigahertz, tha an t-ainm tricead glè àrd a thaobh triceadan mar sin a’ faireachdainn èibhinn agus ann fhèin a’ bruidhinn air aois an ìre seo, ach leis an t-slighe, tha lòchrain fhathast ag obair , ag obair anns an raon tonn meadhanach 400-900 kHz.
Tha e mì-ghoireasach a thaobh structarail antenna stiùiridh a chuir air plèana, agus mar sin dh’ èirich an duilgheadas le bhith a’ còdachadh fiosrachadh mun stiùir chun lòchran anns a’ chomharra fhèin. Faodar am prionnsabal obrachadh "air na corragan" a mhìneachadh mar a leanas. Feuch an smaoinich sinn gu bheil lòchran àbhaisteach againn a bhios a ’cur a-mach beam cumhang de sholas uaine, agus bidh an lampa aige a’ cuairteachadh 1 uair sa mhionaid. Gu dearbh, aon uair sa mhionaid chì sinn flash solais, ach chan eil mòran fiosrachaidh aig aon flash mar sin. Nach cuir sinn dàrna fear ris an t-seabhag neo-threorach lampa dhearg a bhios a’ lasadh an-dràsta nuair a bhios sail an taigh-sholais “a’ dol seachad” an taobh gu tuath. Air sgàth tha fios air ùine nan frasan agus co-chomharran an lòchrain; le bhith a’ tomhas an dàil eadar na frasan dearg is uaine, gheibh thu a-mach an azimuth gu tuath. Tha e sìmplidh. Tha e fhathast ri dhèanamh an aon rud, ach a 'cleachdadh an rèidio. Chaidh seo fhuasgladh le bhith ag atharrachadh nan ìrean. Tha dà chomharra air an cleachdadh airson tar-chuir: tha ìre a ’chiad seasmhach (iomradh), tha ìre an dàrna (caochlaideach) ag atharrachadh ann an dòigh iom-fhillte a rèir stiùir an rèididheachd - tha a gluasad ìre fhèin aig gach ceàrn. Mar sin, gheibh gach cuidhteas comharra leis a’ ghluasad ìre “fèin” aige, a tha co-rèireach ris an azimuth chun lòchran. Tha an teicneòlas “modaladh spàsail” air a dhèanamh a’ cleachdadh antenna sònraichte (Alford Loop, faic KDPV) agus modaladh sònraichte, caran duilich. Dè dha-rìribh cuspair an artaigil seo.
Smaoinich gu bheil lòchran dìleab àbhaisteach againn, ag obair bho na 50an, agus a’ sgaoileadh chomharran ann am modhan àbhaisteach AM ann an còd Morse. Is dòcha, uair is uair, gun do dh’ èist an seòladair ris na comharran sin ann am fònaichean-cluaise agus chomharraich e an stiùireadh le riaghladair agus combaist air a’ mhapa. Tha sinn airson gnìomhan ùra a chuir ris a’ chomharra, ach ann an dòigh nach bi “briseadh” co-chòrdalachd leis na seann fheadhainn. Tha an cuspair eòlach, gun dad ùr ... Chaidh a dhèanamh mar a leanas - chaidh tòna 30 Hz le tricead ìosal a chuir ris a’ chomharra AM, a’ coileanadh gnìomh comharra ìre iomraidh, agus co-phàirt àrd-tricead, air a chòdachadh le tricead atharrachadh aig tricead 9.96 KHz, a 'toirt seachad comharra ìre caochlaideach. Le bhith a 'taghadh dà chomharra agus a' dèanamh coimeas eadar na h-ìrean, gheibh sinn an ceàrn a tha thu ag iarraidh bho 0 gu 360 ceum, is e sin an azimuth a tha thu ag iarraidh. Aig an aon àm, cha chuir seo bacadh air a bhith ag èisteachd ris an lòchran “san dòigh àbhaisteach” agus tha e fhathast co-chòrdail ri luchd-glacaidh AM nas sine.
Gluaisidh sinn bho theòiridh gu cleachdadh. Nach cuir sinn an cuidhteas SDR air bhog, tagh modaladh AM agus leud-bann 12 KHz. Faodar tricead VOR beacon a lorg gu furasta air-loidhne. Air an speactram, tha an comharra a 'coimhead mar seo:
Anns a 'chùis seo, tha an comharra beacon air a ghluasad aig tricead 113.950 MHz. Anns a 'mheadhan chì thu an loidhne atharrachaidh amplitude a tha furasta aithneachadh agus comharran còd Morse (.- - ... a tha a' ciallachadh AMS, Amsterdam, Port-adhair Schiphol). Timcheall air astar 9.6 KHz bhon neach-giùlain, tha dà stùc rim faicinn, a ’toirt seachad an dàrna comharra.
Nach clàraich sinn an comharra ann an WAV (chan e MP3 - bidh teannachadh cally “a’ marbhadh” structar iomlan a’ chomharra) agus ga fhosgladh ann an GNU Radio.
Dì-chòdachadh
ceum 1. Fosglaidh sinn am faidhle leis a’ chomharra clàraichte agus cuiridh sinn criathrag pas-ìosal thuige gus a’ chiad chomharradh fhaighinn. Tha an graf GNU Radio ri fhaicinn san fhigear.
Toradh: comharra tricead ìosal aig 30 Hz.
ceum 2: dì-chòdaich an comharra ìre caochlaideach. Mar a chaidh a ràdh gu h-àrd, tha e suidhichte aig tricead 9.96 KHz, feumaidh sinn a ghluasad chun tricead neoni agus a bhiadhadh chun demodulator FM.
Graf GNU Radio:
Sin e, duilgheadas air fhuasgladh. Chì sinn dà chomharra, agus tha an eadar-dhealachadh ìre aca a’ comharrachadh a’ cheàrn bhon ghlacadair gu beacon VOR:
Tha an comharra gu math fuaimneach, agus is dòcha gum feumar sìoladh a bharrachd gus an eadar-dhealachadh ìre obrachadh a-mach mu dheireadh, ach tha mi an dòchas gu bheil am prionnsapal soilleir. Dhaibhsan a tha air dìochuimhneachadh mar a tha an eadar-dhealachadh ìre air a dhearbhadh, dealbh bho :
Gu fortanach, chan fheum thu seo a dhèanamh le làimh: tha ann mu thràth ann am Python, a’ còdachadh comharran VOR bho fhaidhlichean WAV. Gu fìrinneach, bhrosnaich an sgrùdadh aige mi gus an cuspair seo a sgrùdadh.
Faodaidh an fheadhainn le ùidh am prògram a ruith sa chonsail agus an ceàrn crìochnaichte fhaighinn ann an ìrean bhon fhaidhle a chaidh a chlàradh mu thràth:
Faodaidh luchd-leantainn itealain eadhon an cuidhteas so-ghiùlain aca fhèin a dhèanamh a’ cleachdadh RTL-SDR agus Raspberry Pi. Air an t-slighe, air plèana "fìor" tha an comharra seo a 'coimhead rudeigin mar seo:
Ìomhaigh ©
co-dhùnadh
Tha comharran mar seo “bhon linn mu dheireadh” gu cinnteach inntinneach airson mion-sgrùdadh. An toiseach, tha iad gu math sìmplidh, DRM ùr-nodha no, gu sònraichte, GSM, chan eil e comasach tuilleadh “air do chorragan” a dhì-chòdachadh. Tha iad fosgailte airson gabhail riutha agus chan eil iuchraichean no criptography aca. San dàrna h-àite, is dòcha san àm ri teachd gum bi iad nan eachdraidh agus thèid seòladh saideal agus siostaman didseatach nas ùire a chuir nan àite. San treas àite, le bhith a 'sgrùdadh nan inbhean sin leigidh sin dhut mion-fhiosrachadh teicnigeach agus eachdraidheil ionnsachadh mu mar a chaidh duilgheadasan fhuasgladh le bhith a' cleachdadh cuairteachadh eile agus bunait eileamaidean den linn mu dheireadh. Mar sin faodar comhairle a thoirt do shealbhadairean glacadair na comharran sin fhaighinn fhad ‘s a tha iad fhathast ag obair.
Mar as àbhaist, deuchainnean toilichte a h-uile duine.
Source: www.habr.com