Доброго времени суток, Господа.

Есть задумка обеспечить передачу двоичной информации (Телеметрии) посредством радиоканала. На передающей стороне PIC контроллер и передатчик. На приемной радиостанция и контроллер.

Выбор пал на модуляцию FSK.

Алгоритм следующий: логический 0 представляет собой тон частоты 900 гц длительностью Т, логическая 1 тон 900 гц длительностью 2Т, между тонами пауза длительностю Т.

Можно для 1 сделать тон 1500 гц


С передатчиком проблем не возникло. Проблема с приемником. Прочитал кучу статей про декодирование FSK, но толком ничего не понял.

Пришла мысль пропустить НЧ выход радиоприемника через полосовой фильтр 900 гц, затем детектировать и получить логическую единицу длительностью тона передатчика.


Прошу на пальцах объяснить правильный ли алгоритм я выбрал и как еще можно декодировать этот сигнал. Критика и пожелания уместны. Если ошибся с разделом, то поправьте.

Спасибо.

Алгоритм следующий: логический 0 представляет собой тон частоты 900 гц длительностью Т, логическая 1 тон 900 гц длительностью 2Т, между тонами пауза длительностю Т.

Начнем с того, что это не FSK, а амплитудная модуляция.

Можно для 1 сделать тон 1500 гц
Вот это уже FSK. Но в любом случае, непонятно, почему именно такие частоты? Чему равно T?

Алгоритмов демодуляции сигналов немало, их выбор будет определяться требованием к помехоустойчивости и наличием вычислительных ресурсов.

Пока с этим не будет ясности, предмет разговора отсутствует.

Частоты и длительность взяты из протокола LARS (охранные системы). Длительность Т примем 2мс, у Ларса 1.67 мс. К помехоустойчивости жестких требований нет. Вычислительные ресурсы контроллера можно заменить декодированием сигнала на ЭВМ. Достоверность данных лучше определить контрольной суммой или избыточными посылками? Посылка будет содержать 15-20 бит.

может есть смысл начать с чего то готового? типа пары dr135 с tnc, потом один tnc заменить на свой на мх614 к примеру, а потом уж пытаться менять мх614 на что-то софтовое.

не может такого быть. За 2 мс успеет только 2 периода 900Гц пройти - это не получится декодировать фильтром и ам-детектором.
Требование к помехоустойчивости определяющее из него и характеристик канала и расчитываются параметры манипуляции и выбирается алгоритм.
Без всякого высокомерия, рано за решение задачи взялись, нужно немного углубиться в теорию, там ещё много есть вопросов на которые необходимо вам найти четкие для себя ответы.

Дело в том, что посылка будет содержать информацию телеметрического характера и для передающей алинки опять таки потребуется контроллер. Слишком затратно. Система должна быть доступна любому радиолюбителю для повторения, с малыми затратами.

metrolog Спасибо, поэтому и создал тему, так как в модулировании туго очень. Какой должна быть длительность, может частоту повысить? Теория дается не очень, слишком много "новых слов". Поэтому и прошу, разъяснения на пальцах или пример.

Если делать совсем по-простому без сигнальных процессоров и фильтров высокого порядка и прочего такого, нужно выбирать T знаительно больше периода несущей. Тогда можно будет загрубить детектор и с большой вероятностью избежать ложных срабатываний (ошибок детектирования). Сделайте Т=50мс - 20 бит в секунду пропиликает. Скорость никакая, но всё наглядно и для начала и понимания в самый раз. Если делать именно FSK, то защитный интервал не нужен, можно просто чередовать тоны. Когда научите систему четко различать 1 и 0, а также отсутствие несущей, то можно поэкспериментировать с максимальной скоростью, увеличить частоту поднесущих, уменьшить Т.. Но все от фильтров зависит...

Затем нужно подумать как построить код для передачи ваших данных и, соответственно, информации, которая в них содержится. Как синхронизироваться, как считать проверочную информацию.. Вариантов много, озвучьте задачу целиком, наверняка есть готовое и уж по крайней мере стоит это готовое хорошенько изучить.

Спасибо, за разъяснения. Задача стоит в том, что бы получить универсальный передатчик телеметрии и использовать для наблюдения за объектами или оборудованием. Хочется разработать систему доступную в изготовлении и не дорогую. Я хочу использовать это оборудование для охраны, квартиры, гаража, дачи и т.д. Готовые системы стоят дорого, а те разработки, которые я нашел в сети, расчитаны только на 1 объект. 20 бит за секунду вполне достаточно. Посылка будет содержать номер передатчика 9 бит и 6 бит его состояние (взят, снят, потеря сети, восстановление, тревога) номер передатчика будет иметь вид в 10 системе, а передаваться двоичной. У меня была мысль использовать DTMF но мне кажется, что предложенный мной протокол дальнобойнее и помехоустойчивее, так как нет конкретного значния частоты.


Мне по прежнему непонятен алгоритм, как с линейного выхода радиостанции получить уровни, с которыми дальше работать. Я предложил вариант с полосовым фильтром в первом посте, но так и не понял в том ли я направлении...

В начале восьмидесятых для записи программ на кассету использовался так называемый канзасский стандарт (Kansas City Standard). Он базировался на обычном СОМ-порте, к которому прикручивался звуковой "модулятор". Единица модулировалась тоном 2400 Гц, ноль - 1200. Всё остальное - 8 бит, чётность, стоповые биты - как программисту на душу положится. Использовался для скорости 300 Бод. Для скорости 600 Бод частота увеличивалась вдвое, но тогда не на каждый магнитофон была возможна запись. Модулятор содержал две микросхемы типа 561 ТМ2/ЛА7, демодулятор был чуть сложнее (конкретно базировался на аналоге 564ГГ1), и имел различные вариации (если надо дам ссылки).

ИМХО ТС достаточно смоделировать СОМ-порт, выбрать скорость 300 Бод (кстати, у нас про частоты ничего не было сказано, но будем исходить из полосы пропускания радиостанций), промодулировать нолики и единицы указанными выше частотами. На приёме после простого демодулятора получаем поток в СОМ-порт. Для формирования сигнала из приёмника в демодулятор можно воспользоваться любой схемой чтения с магнитофона из любительских компьютеров (СА3, 1006ВИ1, 561ЛА7 или на операционнике)

October
Под вашу задачу - DTMF на готовых микросхемах самое оно, несмотря на множество "но". Микросхемы модемов, не говоря уж про софтовую реализацию на обычных контроллерах - весьма экзотические решение. Либо по "доставабельности" либо "программируемости".

Решать поставленную задачу в рукопашную имеет смысл только в учебных целях, либо прм принципиальном отсутствии угрозы целенаправленного подавления системы.
В реальности для охраны гаража лучше использовать переделанную дальнобойную автосигнализацию. А если объектов много, то готовые радиомодули, объединяющиеся в самоорганизующиеся сети - есть такие и на 868 и на 2.4. Обратная связь всё же нужна. Это если самим делать на более-менее современном уровне, да и выйдет не дороже комплекта радиостанций. Но с Альтаиром согласен, там свои сложности..

О времена, про старый добрый TNC: БАЙКОМ и классику TCM3105 совсем забыли,
http://radioman-portal.ru/pages/1905/index.shtml
и ничего изобретать не надо. Можно без TNC обойтись. завести выход рации на звуковую:
http://ua6hjq.qrz.ru/pr/bez-tnc.htm

а те разработки, которые я нашел в сети, рассчитаны только на 1 объект

рация+модем реализуют лишь протокол передачи пакета. А что в этом пакете. описывает уже логический протокол, который Вы вольны выбрать сами, в смысле за что отвечают переданные байты, например 1й байт пакета может быть адресом устройства, т.о. сервер РС (или контроллер) c TNC выставляя в эфир пакет с адресом, получит отклик от объекта с указанным адресом. Если адрес адрисуется байтом, то 256 объектов можно опросить.

Есть же готовые радиомодули на 434МГц и другие частоты практически с RS232 разъемом.

Есть же готовые радиомодули на 434МГц и другие частоты практически с RS232 разъемом.
Объектовый прибор, как я уже говорил, должен собираться из подручных материалов, тем более нет смысла готового модуля, если изначально имеется микроконтроллер и модулировать сигнал можно как угодно. К тому же, система должна иметь возможность построения на диапазонах 27, 433 мгц и выделенных частотах.


rw6hrm и Windk Спасибо за идею, может у Вас есть схемки простые и понятные, которые преобразуют 2400 и 1200 в логику? И еще вопрос, если пойдут две единицы друг за другом, то для распознавания потребуется еще и измерять длительность импульса? В правильном ли я направлении?


metrolog При целенаправленном подавлении сигналов мощной модулированной несущей связь пропадет в любом случае и с любым FSK протоколом. Для этого планируется ввести контроль радиоканала, т.е. каждый передатчик раз в 2-30 минут (точное время будет программироваться по желанию и под необходимые нужды) передает контрольную посылку, а приемная сторона при отсутствии приема этой посылки в двойном, тройном интервале времени выведет сообщение или сообщит о том, что связи нет. В дальнейшем возможно введение обратной связи, вы совершенно верны. Система будет поддерживать, как передатчики с контролем канала, так и с обратной связью.

October
FSK сама по себе проигрывает в помехоустойчивости той же самой фазовой модуляции, плюс к этому, как Вы утверждаете, может действовать помеха. Поэтому для передачи телеметрии может подойти что-то наподобие шумоподобных сигналов, 2 ортогональные последовательности с корреляционной обработкой, приемник должен получиться несложным.

October
может у Вас есть схемки простые и понятные, которые преобразуют 2400 и 1200 в логику?

так я же на TCM3105 привел схему. куда проще уже... Но были на ГГ1 схемы, как выше упоминали.
Наверно фильтровать тоны лучше всего RC-фильтрами на ОУ, только зачем это "развлечение" ?
Вопрос о должен собираться из подручных материалов как раз таки и решается легко или на ТСМ3105 или именно с применением радиомодуля, наличие МК он не исключает никак, радиомодуль как раз и занимается модуляцией, а МК получает/отсылает байты, распознает их при получении и выполняет комнады. Вы структуру то понимаете в целом?
МК (РС) -> модем -> радиостанция. На объекте, в обратном порядке. МОдем тот же.
Вот в качестве модема и удобно пользовать готовый радиомодуль - он сейчас такой же подручный материал, на ебае, алиэкспрессе их валом по цене Атмеги16. Вот только мощность слабая у модулей, поэтому если нужны расстояния, то ТСМ3105 имхо более чем удобно.
Зачем вам тратить время на построение модема?! (изобретение лисапеда), лучше реализуйте протокол обмена, формат пакетов, управляющее ПО, короче логику.


У меня почти такая же задача сейчас есть, собрать с датчиков Т и влажности инфу и передать на КПК - валяется без дела, чем не программируемый дисплей для самодельной метеостанции. Так вот, с датчиков собирает инфо Атмега и через радиомодуль отсылает на КПК. в качестве радиомодуля - rs232-Bluetooth. Т.е. у меня в качестве радиоканала - голубозуб. Но это просто мое частное решение.

еще круче, поставить АЦП, и методами ЦОС легко выделять нужные спектры/частоты ;)

Windk

TCM3105 давно снята с производства, а барыги, кто их коробками купил в свое время, дурных денег хотят за нее.
MX614 вроде бы еще делают, но не факт, что везде продается свободно.

Сейчас любой современный пик-атмел-стм контроллер может модемом стать, если к этому приложить усилия.
Частотный детектор в примитиве даже делали на СОМ порте когда-то (или любом другом порте ввода), только пропустив аналоговый сигнал через компаратор, чтобы сделать его прямоугольным. Новые контроллеры уже даже несложное DSP смогут.

October

Объектовый прибор, как я уже говорил, должен собираться из подручных материалов

Может я чего-то не понимаю, но как "объектовый" (т.е. высокой важности) прибор может собираться из Г.

К тому же, система должна иметь возможность построения на диапазонах 27, 433 мгц и выделенных частотах.

Прощупайте тему, китайцы на заказ могут сделать на любую разумную частоту и вход под модуляцию или логические уровни сразу.

Если это будет даже мелкосерийное изделие, уже нет смысла собирать на коленях приемники и передатчики.

И еще вопрос, если пойдут две единицы друг за другом, то для распознавания потребуется еще и измерять длительность импульса?


Почитайте о NRZI и манчестерском кодировании.