Un appareil pour transmettre des données sur un canal radio. Modems radio par paquets. Puissance de sortie de l'émetteur

Ceci est pratique, augmente la sécurité et vous permet de résoudre une grande variété de problèmes, notamment la surveillance de la progression des processus de production et du fonctionnement des équipements.

C'est dans ces derniers cas qu'il est souvent nécessaire d'installer en des points très éloignés non seulement des réseaux de communication filaires, mais également des zones de couverture des opérateurs mobiles.

Aujourd'hui, seule la vidéosurveillance via un canal radio peut offrir une portée de communication énorme, tout en permettant l'installation d'un émetteur et d'un récepteur en terrain difficile.

Caractéristiques de la communication par relais radio dans les systèmes de vidéosurveillance

Lorsque les personnes ayant une formation technique pensent aux communications par relais radio, elles pensent à des tours encombrantes et hautes, à des amplificateurs puissants et à une énorme consommation d'énergie. Aujourd’hui, ce n’est plus du tout le cas.

Les systèmes de communication par relais radio pour résoudre les problèmes de vidéosurveillance sont :

1. des solutions d'ingénierie assez compactes et moyennement gourmandes en ressources ;
2. la possibilité d'installer des traducteurs et des récepteurs sur les toits et sur tous supports ;
3. planification optimale d'une solution d'ingénierie pour une station d'émission et de réception, avec des dispositifs externes et des équipements de type mixte, avec séparation des unités fonctionnelles avec possibilité de leur placement pratique.

L'organisation de la communication par relais radio comporte une condition obligatoire. Le récepteur et l'émetteur doivent être en ligne de vue directe.

De plus, lors de la configuration d'un canal de transmission de données, un positionnement mutuel minutieux des antennes est nécessaire pour obtenir un signal stable et une vitesse de diffusion maximale.

Équipement utilisé

S'il s'agit de transmettre un signal depuis des points très éloignés, il est nécessaire d'effectuer un travail assez complexe d'installation et de mise en place d'un matériel professionnel.

Aujourd'hui, pour que les systèmes de relais radio assurent la vidéosurveillance sans fil sur de longues distances, on utilise :

• systèmes sur équipements utilisant la technologie de transmission PDH. Les canaux formés sont considérés comme des vitesses faibles et moyennes. Dans le même temps, le coût des appareils nécessaires est tout à fait abordable et les exigences relatives aux conditions d'installation de l'émetteur et du récepteur ne sont pas strictes ;
• les systèmes basés sur la technologie SHD vous permettent de créer des chaînes à haut débit. Par exemple, en utilisant un équipement de niveau STM-16, les flux vidéo peuvent être diffusés à des vitesses allant jusqu'à 2,5 Gbit/s.

Tous les équipements utilisés pour les communications par relais radio sont divisés en canal (Half-Duplex) et tronc (Full-Duplex).

Dans le même temps, des protocoles de redondance et de redondance complexes sont utilisés dans les systèmes de transmission pour neutraliser les interférences et augmenter la stabilité du canal radio.

Cependant, l’utilisateur moyen n’a pas toujours besoin d’équipements complexes.

Kits prêts à l'emploi de vidéosurveillance sans fil - disponibles en plusieurs options :

1. comme un ensemble d'appareils qui permettent de réaliser des caméras de vidéosurveillance sans fil à partir de caméras ordinaires, avec transmission de données via un canal radio ;
2. comme un ensemble d'équipements prêts à l'emploi, où les caméras, et parfois - sont équipées d'émetteurs, de récepteurs de données via un signal radiofréquence.

Cependant, il convient de rappeler qu'un kit de vidéosurveillance domestique via canal radio est une solution très capricieuse du point de vue de l'utilisateur moyen.

Il est conçu pour la transmission de signaux sur de courtes distances. Par exemple, cela pourrait être une option viable pour une voiture, permettant à un propriétaire sans compétences techniques de mettre rapidement en place une vidéosurveillance.

Cependant, dans une maison, surtout avec de nombreux murs et cloisons, vous devrez penser à l'emplacement des caméras, et à certains endroits, le signal ne pourra tout simplement pas traverser les obstacles. La même chose peut être dite à propos de la couverture du territoire : la transmission de données depuis des points éloignés devient plus difficile.

Portée de transmission

Les équipements haute fréquence de qualité industrielle fonctionnant à des fréquences de 80 à 100 GHz ont une portée de transmission maximale de seulement quelques kilomètres.

La distance entre les points de communication dépend de la fréquence porteuse utilisée.

Par exemple:

• Les traducteurs 5-8 GHz fourniront une portée de 50 kilomètres ou plus de réception fiable du signal ;
• 70-80 GHz - distance réduite à 10 km ;
• Les stations 60 GHz rarement utilisées sont considérées séparément, dont le signal, en raison des caractéristiques de l'air, présente un fort coefficient d'atténuation, la portée totale de communication peut atteindre 8 km.

Il existe aujourd'hui sur le marché de nombreuses solutions de communication par relais radio avec des fréquences de fonctionnement allant de 400 MHz à 100 GHz.

Ainsi, par temps de brouillard et de pluie, de puissantes stations basse fréquence affichent 35 km de réception stable et par beau temps, jusqu'à 80-100 km.

Avantages et inconvénients de la transmission vidéo par relais radio

Les systèmes de relais radio sont pratiques, fiables et rentables. L'investissement initial, malgré le coût assez élevé du matériel, est largement rentabilisé.

Les appareils proposés sur le marché fonctionnent de manière fiable et sont conçus pour 30 à 40 ans de fonctionnement dans des conditions difficiles avec des changements de température, d'humidité, de rayonnement ultraviolet et de précipitations.

Dans le même temps, il n'est pas difficile d'acheter un ensemble d'équipements dont la solution technique et les exigences en matière d'approvisionnement en énergie vous permettront de résoudre de manière optimale le problème de la transmission d'un signal sur une longue distance.

Les inconvénients des communications par relais radio ne sont constatés que par les utilisateurs dont les besoins sont nettement inférieurs aux capacités de l'équipement.

Par exemple, nous pouvons appeler les inconvénients :

1. La nécessité de construire des infrastructures (supports, mesures, systèmes électriques).
2. La nécessité d'un réglage fin des équipements directionnels.
3. Coût élevé pour un particulier.

Comme le montre ce qui précède, aucun des inconvénients des systèmes de relais radio ne peut être considéré comme significatif lorsqu'il s'agit de surveiller le fonctionnement d'équipements à distance ou de résoudre d'autres problèmes importants.

Conclusion

Diffuser le signal d'une caméra vidéo sur un canal radio est pratique, même s'il ne s'agit pas d'équipement professionnel.

Aujourd'hui, le marché propose des solutions pratiques pour les utilisateurs privés ordinaires. Par exemple, vous pouvez acheter un ensemble d'émetteurs et de récepteurs prêts à l'emploi, auxquels des caméras ordinaires sont connectées pour former un réseau sans fil.

Ceci est pratique dans une voiture, un appartement ou une maison privée, car cela permet d'éviter des travaux complexes, des réparations et de mettre rapidement en service la vidéosurveillance.

Et pour les entreprises intéressées par la surveillance de points éloignés, il ne sera pas difficile de choisir la meilleure option pour les équipements professionnels de communication par relais radio.

Vidéo : Vidéosurveillance par canal radio, descente nocturne sur le toit

Dans ce projet, nous enverrons et recevrons des données numériques à l'aide d'un émetteur et d'un récepteur 433 MHz basés sur des modules Linx. Si l'un des radioamateurs débutants, après avoir entendu parler de fréquences aussi «terribles», s'ennuyait immédiatement en imaginant un circuit complexe, on s'empresse de constater qu'il n'y a pas de circuit plus simple et qu'il est plus facile de l'assembler que, disons, un amplificateur. sur le TDA2003. Les images suivantes montrent la première partie du projet : assembler des modules sur des cartes de circuits imprimés et créer des communications RF entre eux.

Les modules Linx sont des puces hybrides montées sur de petites cartes conçues pour un montage en surface sur la carte principale plus grande. La partie RF elle-même est réalisée sur une impression séparée ; le reste du circuit, pour les tests et les réglages, peut se trouver sur n'importe quelle maquette.

La partie émettrice est constituée d'un multivibrateur basé sur une minuterie 555. Il génère des impulsions d'une période de 1 seconde, qui sont transmises. L'émetteur est alimenté par une seule pile AA et utilise un convertisseur DC/DC MAX756 qui fonctionne en mode boost pour convertir la pile de 1,5 V à la tension de 3,3 V requise par l'émetteur. Vous pouvez rester simple et l’alimenter immédiatement avec la tension requise. Le récepteur fonctionne avec deux piles de 1,5 V. Il reçoit les impulsions envoyées par l'émetteur, ce qui fait clignoter la LED. Ceci est notre premier test simple avec le canal RF.

Circuit émetteur et récepteur

L'équipement doté d'un tel circuit assure une réception stable des signaux sur une distance de 100 mètres à l'aide d'un émetteur situé dans la maison.

Développement de protocoles de communication

Le problème que nous avons rencontré dans l'expérience ci-dessus est que le canal RF est rempli d'autres signaux, donc le module TX reçoit quelque chose même s'il est éteint. Par conséquent, nous avons besoin d’un moyen de distinguer nos signaux des autres. Nous pouvons distinguer l'apparition de la transmission souhaitée 0 et 1 en envoyant une rafale de tonalités de durées variables. Après de nombreuses expériences, une période de 250 µs a été sélectionnée pour la transmission de données en série. Et les signaux 0 et 1 sont réglés respectivement sur 150 µs et 200 µs. Ainsi, 1 octet envoyé par le module TX est précédé d'une impulsion d'horloge de 400 µs. La figure ci-dessous montre un oscillogramme de l'envoi de l'octet 00110100.

Le programme PIC pour le module TX est ici. Le programme démarre après environ 2 secondes de retard, ce qui est nécessaire pour empêcher l'envoi de données aléatoires immédiatement après la mise sous tension. Le module TX est alimenté par une pile AA, dont la tension est portée à 3,3 V par la puce MAX756.

Partie émettrice

Le récepteur est un peu plus complexe. Il alimente également le MAX756, qui convertit la pile AA de 1,5 V en 5 V. La résistance de 330 ohms fait chuter la tension à 3 V. Nous pouvons bien sûr mettre le MAX756 en mode 3,3 V, mais nous avons besoin de 5 V pour alimenter d'autres appareils connectés à le module récepteur.

Partie réception

Le programme récepteur est implémenté comme une machine à états finis à deux états. State0 est l'état de départ. Dans cet état, nous attendons que les impulsions se synchronisent. Tout d'abord, le comparateur PIC indique la transmission. Après cela, nous mesurons la durée de l'impulsion résultante. S'il est nettement inférieur, il est ignoré et le circuit reste dans le même état en attendant la prochaine impulsion. La valeur seuil a été établie expérimentalement et est optimale.

Dès que l’impulsion d’horloge requise est reçue, nous passons à l’état 1. Dans cet état, nous obtenons 8 bits et pouvons les organiser en octet. Le passage à cet état n'est possible que si l'émetteur envoie un signal de synchronisation pendant une durée suffisamment longue. Après avoir mesuré la longueur de l'impulsion reçue, on la compare au seuil. Si l'impulsion est trop courte, nous la supprimons et renvoyons l'état 0. Sinon, nous vérifions la durée de l'impulsion par rapport à un autre niveau pour la distinguer entre 0 et 1. En conséquence, le bit résultant est stocké sous forme de bit c dans le registre d'état et, en utilisant un décalage vers la gauche, nous l'incluons dans l'octet. Après avoir reçu 8 bits, nous revenons à l'état 0 et le processus se répète.

Pour vérifier que l'octet envoyé par l'émetteur a bien été reçu, faisons clignoter la LED le nombre de fois approprié (4 fois dans le réglage actuel). Après cela, nous attendons environ 2 secondes et revenons à l'état 0 pour recevoir l'octet suivant.

Mise en œuvre d'un codage de données à dix impulsions

Nous avons récemment découvert un protocole de communication très utile qui réduit considérablement la consommation électrique de l'émetteur. Il s'agit d'un codage de données à 10 impulsions qui utilise les intervalles entre les impulsions courtes pour coder les 0 et les 1 dans un octet. De cette façon, l'émetteur n'a besoin d'émettre que pendant les impulsions, ce qui augmente considérablement la durée de vie de la batterie. De plus, le récepteur peut s'adapter automatiquement au taux de transfert de données. Nous avons pris comme prototype un programme développé pour un projet similaire par une entreprise bien connue. Les circuits sont presque les mêmes que dans les expériences précédentes et utilisent une interface à deux fils avec le module LCD pour le débogage. L'émetteur envoie une chaîne de texte lorsqu'un bouton est enfoncé et cette chaîne est affichée sur l'écran du côté du récepteur.

Circuits TXM et RXM 433

Un problème important est la largeur d’impulsion à utiliser. Après de nombreuses expérimentations, nous sommes arrivés à une valeur de 100 µs, ce qui correspond à une vitesse d'environ 5 kBit/s au maximum de 10 kBit/s pris en charge par le module émetteur. Il s'avère que réduire la durée de l'impulsion de 2 fois conduit à une réception moins fiable. De plus, dans la gamme 433 MHz, il y a beaucoup de bruit sous la forme de plusieurs impulsions chaotiques à la sortie du récepteur. Une réduction supplémentaire de la largeur d'impulsion rend difficile la distinction entre le signal et le bruit. Ainsi, nous avons atteint un bon équilibre entre la sensibilité du récepteur et le filtrage du bruit.

Le programme de l'émetteur commence en appuyant sur un bouton pour sortir l'émetteur du mode veille et le renvoyer en veille après la transmission des données. Cela réduit considérablement la consommation électrique du module. Les paramètres actuels fournissent des intervalles d'impulsions de transmission de 0 et 1 810 µs et 1 890 µs, respectivement, tandis que l'intervalle de référence est de 1 350 µs. Ainsi, le transfert d'un octet oscille entre 7,8 et 15,1 ms, ce qui donne des taux de transfert de données d'environ 66 et 128 octets/s. C'est plus que suffisant pour la plupart des appareils télécommandés.

La liaison radio a été testée en plaçant les unités dans des pièces situées à différents étages d'une maison privée à une distance de 50 mètres. La réception du signal de test était stable et sans erreur.

Télécommande monocanal

Nous allons maintenant essayer de mettre en œuvre 1 canal de contrôle en présence de diverses interférences. Pour ce faire, réglez l'émetteur en mode génération d'impulsions carrées symétriques dont la période est régulée par une résistance variable. Il est connecté à l'entrée PIC de l'ADC et la tension est convertie en paramètre de retard. La période du signal modulant peut être ajustée par pas de 100 μs à partir de 500 μs et jusqu'à 255x100+500 = 26 ms, ce qui correspond à une bande de base de 2000 Hz à 30 Hz, respectivement.

Circuit émetteur pour une commande

Le récepteur vous permet d'ajuster la sensibilité de réception du signal et de régler une fréquence de modulation spécifique. Il utilise une sortie analogique. La tension à cette sortie est proportionnelle au niveau du signal. Lorsqu'il n'y a pas de signal, la tension constante à cette sortie est d'environ 1,1 V. Cette tension est fournie à l'entrée non inverseuse du comparateur intégré au microcontrôleur. L'entrée inverseuse de ce comparateur est connectée à la variable droite (selon le circuit). La tension à cette entrée doit être légèrement supérieure à celle de l'entrée non inverseuse et détermine la sensibilité du système. Le code est lu à la sortie du comparateur et la durée des impulsions à sa sortie est mesurée en unités, dont la valeur numérique est fixée par le trimmer gauche (dans le schéma). Il est connecté à l'ADC. De cette manière, l'ensemble du système peut être configuré pour répondre à la fréquence de modulation et à aucune autre fréquence. Par conséquent, il fonctionne comme un filtre sélectif en fréquence réglé par une résistance variable.

Circuit récepteur pour une commande

Lors de la configuration du système, sélectionnez d'abord la fréquence de modulation dans l'émetteur. Après cela, réglez le récepteur en tournant lentement la variable vers la gauche. Les deux poignées doivent être à peu près dans la même position pour la synchronisation. Fichiers de projet dans une archive partagée.

Discutez de l'article TRANSMISSION DE DONNÉES NUMÉRIQUES PAR CANAL RADIO

En principe, AM et FM peuvent être utilisés pour transmettre des signaux de télévision sur des chaînes radio. Dans le cas de la FM, pour assurer une immunité élevée au bruit de transmission, il est nécessaire que l'indice de modulation m FM soit égal à 3...5. Dans ce cas, la bande de fréquence ∆f hm occupée par le signal modulé en fréquence sera déterminée par la relation :

∆f hm = 2f B + 2∆f D,

où ∆f D = m hm f B - écart de fréquence.

Par conséquent, pour transmettre un signal de télévision, vous aurez besoin d'un canal radio avec une bande de fréquences d'environ 50...70 MHz. Une telle expansion de la bande de fréquences radio entraînerait une forte réduction du nombre total de signaux de télévision transmis dans la gamme de fréquences allouée à la télédiffusion. Dans un réseau de télédiffusion moderne, seul AM est utilisé pour transmettre des signaux de télévision sur les canaux radio, malgré la plus faible immunité au bruit et les moins bonnes performances énergétiques des émetteurs radio par rapport à la FM. Le principal avantage de la AM est que le signal modulé en amplitude occupe une bande de fréquences relativement étroite.

Comme on le sait, la fréquence porteuse AM f 0 conduit à la formation de deux bandes de fréquences latérales - inférieure et supérieure, chacune étant égale à la bande passante du signal de modulation. Si la fréquence de modulation maximale f B = 6 MHz, ce qui correspond à la fréquence supérieure du signal de télévision, alors le spectre des fréquences modulées sera égal à f 0 ± f B, c'est-à-dire occupera une bande d’environ 12 MHz. Par conséquent, pour pouvoir transmettre un signal de télévision modulé dans un canal radio standard ayant une bande passante de 8 MHz, la bande latérale inférieure du signal de télévision modulé est partiellement supprimée, ce qui conduit à l'élimination de la redondance des informations dans le signal de télévision modulé en amplitude. signal.

Riz. 8.1. Caractéristiques nominales amplitude-fréquence des émetteurs radio d'images et de sons

Selon GOST 7845-92, le reste de la bande de fréquences inférieure est de 1,25 MHz. Dans ce cas, la bande de fréquence nominale du canal radio allouée pour transmettre directement le signal de télévision est de 7,625 MHz (Fig. 8.1). De plus, l'atténuation des composantes fréquentielles de -1,25 et 6,375 MHz par rapport à la fréquence porteuse de l'image est de 20 dB. La partie de 0,75 MHz du spectre de bande latérale inférieure est transmise sans distorsion. La pente de la bande latérale inférieure commençant à 0,75 MHz en dessous de la fréquence porteuse de l'image est de 40 dB/MHz. Dans ce cas, l'inclinaison de la pente de la bande de fréquence latérale supérieure, à côté de laquelle se trouve le spectre du signal audio, est estimée à plus de 50 dB/MHz. Avec cette méthode de transmission d'un signal de télévision sur un canal radio, la réponse amplitude-fréquence (AFC) du trajet d'image d'un récepteur de télévision doit avoir la forme représentée sur la Fig. 8.2. De la fig. 8.3, il s'ensuit que dans les récepteurs de télévision, le niveau de la fréquence porteuse de l'image doit être atténué de 6 dB, c'est-à-dire 2 fois, et la composante de fréquence de 0,75 MHz de la bande latérale inférieure doit être atténuée de 20 dB, c'est-à-dire 10 fois par rapport au niveau de fréquence de référence de 1,5 MHz dans le spectre de la bande latérale supérieure. Si ces conditions sont remplies, après avoir détecté un signal radio de télévision, la tension nominale totale générée au niveau de la charge du détecteur à partir des mêmes composantes de fréquence des bandes latérales inférieure et supérieure à n'importe quelle fréquence spectrale comprise entre 0 et 6 MHz sera toujours égale à l'unité. si le comptage est effectué en valeurs relatives. En pratique, cela signifie que la forme de la réponse en fréquence résultante du trajet de transmission du signal radio de télévision depuis le modulateur de l'émetteur radio jusqu'à la charge du détecteur TV sera uniforme dans une bande de fréquence donnée de 6 MHz.

Riz. 8.2. Caractéristique amplitude-fréquence du trajet radio de l'image d'un récepteur de télévision

Riz. 8.3. Réponse en fréquence de l'amplificateur de fréquence intermédiaire de l'image d'un récepteur de télévision

Dans chaque canal radio standard d'une largeur de 8 MHz, en plus du signal de télévision, le signal audio correspondant est transmis (voir Fig. 8.1). De plus, le signal audio radio est transmis en utilisant une fréquence porteuse sonore FM, ce qui garantit une immunité élevée au bruit du chemin audio. L'écart de fréquence maximal est de ± 50 kHz, la bande passante nominale occupée par le signal audio radio ne dépassant pas 0,25 MHz. Pour utiliser un système d'alimentation d'antenne commun dans les appareils de transmission radio et un chemin d'amplification commun pour amplifier le signal de télévision et le signal sonore dans les téléviseurs, il est d'usage de transmettre le signal sonore à une fréquence porteuse proche de la fréquence porteuse de l'image. En réalité, la séparation des fréquences porteuses audio et vidéo est de 6,5 MHz et la fréquence porteuse de l'image est inférieure à la fréquence porteuse audio. Différents types de modulation des signaux de télévision et de radio audio facilitent grandement leur séparation dans les téléviseurs. En pratique, la puissance d'un émetteur radio audio est de 10...20 % de la puissance d'un émetteur radio de télévision aux moments de transmission SI. Le rapport des puissances des émetteurs d'images et de son radio est choisi à partir de la condition de créer des plages d'action identiques des deux émetteurs lorsqu'ils sont reçus par des récepteurs de télévision standards.

En raison de l'unipolarité du signal de télévision, deux options pour le signal radio AM sont possibles : négative et positive, en fonction de la polarité du signal de télévision modulant. Dans la plupart des pays du monde, y compris notre pays, une polarité de modulation négative est adoptée, dans laquelle le niveau maximum de la porteuse d'image correspond à la transmission du niveau SI, et la valeur minimale correspond au niveau du signal de télévision blanc. Avec cette polarité de modulation par rapport au positif, le bruit impulsionnel apparaît sur l'image de télévision dans la plupart des cas sous forme de points sombres plutôt que blancs, de sorte qu'ils sont visuellement moins perceptibles. L'immunité au bruit du chemin de synchronisation du système de télévision augmente pour tous les types d'interférences, à l'exception des interférences pulsées, car lors de la transmission du SI, l'émetteur radio de télévision émet le maximum, c'est-à-dire puissance de crête. Avec une polarité de modulation négative dans les téléviseurs, il est plus facile d'effectuer un contrôle automatique de gain (AGC), puisque dans le signal radio émis, quel que soit le contenu de l'image télévisée, SI correspond à la valeur maximale et constante de la puissance émise. De plus, la conception des émetteurs radio est facilitée, puisque la puissance moyenne émise est bien inférieure au maximum, les détails blancs étant plus dominants dans les images de télévision. Le principal inconvénient de la polarité de modulation négative est l'influence relativement plus grande du bruit impulsionnel sur la stabilité de la synchronisation dans les récepteurs de télévision.

La méthode d'installation des éléments d'une antenne de télévision émettrice oriente les vecteurs électriques et magnétiques de l'onde électromagnétique, c'est-à-dire détermine le plan de polarisation du rayonnement électromagnétique. Selon GOST 7845-92, il est permis d'utiliser à la fois la polarisation horizontale (le vecteur de champ électrique est situé dans le plan horizontal) et la polarisation verticale des ondes émises par un émetteur radio de télévision. Dans l'espace libre, les polarisations horizontales et verticales des ondes électromagnétiques n'ont aucun avantage les unes par rapport aux autres. Cependant, dans des conditions réelles, en particulier dans les villes comportant un grand nombre d'objets réfléchissants verticalement, tels que des maisons, la polarisation horizontale fournit un niveau plus faible d'ondes interférentes réfléchies, qui provoquent un évanouissement du signal et des interférences sur l'image de télévision sous la forme de contours supplémentaires. De plus, avec la polarisation horizontale, l'exposition aux interférences industrielles, en particulier celles provenant des systèmes d'allumage des véhicules, qui ont une composante polarisée verticalement, est moindre.

Enfin, les conceptions d'antennes de télévision à diagrammes de rayonnement étroits pour recevoir des ondes électromagnétiques polarisées horizontalement s'avèrent plus simples et plus faciles à installer sur des supports métalliques. Par conséquent, lors de l'organisation de la diffusion télévisuelle dans la plupart des pays du monde, la préférence a été donnée à la polarisation horizontale du rayonnement électromagnétique.

Les concepts modernes et le niveau de développement technologique permettent de créer une grande variété de systèmes de surveillance télévisée de sécurité aux ramifications complexes. Le principal problème technique résolu par un système de vidéosurveillance est la transmission d'un signal vidéo de la source (objet de surveillance) au récepteur (équipement de visualisation/enregistrement/stockage). À notre époque progressiste, il existe de nombreuses solutions au problème de la transmission du signal vidéo, chacune ayant ses propres avantages et inconvénients, ses subtilités et la composition de l'équipement.

Les solutions les plus populaires :

1. Transmission d'un signal vidéo via une ligne câblée (la base de tout système).

• Câble coaxial (RK, RG..) (Signal analogique, TVI, AHD).
• Paire torsadée (UTP, FTP, TPP...) (Signal analogique avec émetteurs-récepteurs, signal numérique IP).

2. Transmission du signal via canal radio. (La méthode n'est pas accessible à tous par la loi).

3. Transmission du signal via ligne à fibre optique ou LAN. (signal numérique IP).

Transmission du signal vidéo via câble coaxial (RK, RG).
Avantages:	Inconvénients :
Transmet le signal de la caméra vidéo au récepteur (magnétoscope) directement, sans utiliser d'équipement supplémentaire, car Les équipements de transmission et de réception fournissent initialement exactement cette méthode de transmission du signal.	La portée de transmission d'un signal fiable est limitée à 200-250 m, en fonction des conditions extérieures et des produits de câble utilisés ; Faible immunité au bruit du câble. Dans certains cas, il est nécessaire d'utiliser des transformateurs d'isolement et des filtres antibruit spéciaux.
Transmet le signal TVI, AHD de la caméra vidéo au récepteur (DVR) directement, sans utiliser d'équipement supplémentaire. La méthode est maîtrisée par tous les constructeurs et se positionne comme un moyen de transférer les anciens systèmes vers un nouveau niveau au format FullHD et supérieur, sans remplacer la ligne câblée. L'immunité au bruit est supérieure à celle des systèmes analogiques.	La portée de transmission d'un signal fiable est limitée à 200-250 m, en fonction des conditions extérieures et des produits de câble utilisés. En règle générale, les caméras vidéo au format TVI et AHD fonctionnent uniquement avec les enregistreurs de leur fabricant.

Voici plusieurs façons de configurer facilement le système en utilisant la transmission du signal vidéo via un câble RK et RG.

Méthode analogique (Le tout début du développement de la vidéosurveillance)

Effectue une détection visuelle des violations de la ligne de sécurité sans enregistrement vidéo (enregistrement).

Méthode analogique et nouveaux formats de transmission TVI et AHD.

Effectue une détection visuelle avec enregistrement vidéo (numérisation ou conversion de signal, constitution d'archives). Capacité du système 4, 8 ou 16 canaux. Le DVR est installé à un poste de sécurité ou dans une autre pièce à accès limité.

Le diagramme montre deux types d'émetteurs-récepteurs à paire torsadée : passif et actif. L'émetteur passif ne nécessite pas d'alimentation, est facile à installer, mais la portée de transmission du signal d'une caméra n/b va jusqu'à 600 mètres, d'une caméra couleur jusqu'à 400 mètres. Un émetteur actif nécessite de l'énergie, le plus souvent il est combiné avec un amplificateur de signal vidéo, un correcteur et un isolateur, ce qui augmente considérablement la portée de transmission du signal vidéo jusqu'à 2400 mètres et l'immunité au bruit du système.

Vous pouvez ajouter (+) à une telle solution : le câble UTP est moins cher que le RK ou le RG au mètre.

Cette méthode n'est pas applicable aux systèmes complexes et est utilisée dans de rares cas où il est nécessaire d'identifier une récidive ou un vol. Et même dans de tels cas, la loi est du côté du contrevenant. Mais les équipements de transmission de signaux radio existent toujours et sont vendus avec succès.

Vous pouvez en savoir plus sur la méthode de transmission d'un signal vidéo sur un canal radio dans l'article Surveillance vidéo sans fil.

Vous trouverez ci-dessous des options pour créer un système de vidéosurveillance à l'aide de caméras IP.

Transfert d'un signal numérisé depuis une caméra vidéo

C'est le moyen le plus simple de créer une vidéosurveillance sur des caméras IP sur un réseau câblé structuré. Ajoutons (+) à la solution pour l'absence de toute interférence. Le signal vidéo est numérisé dans une caméra vidéo, ce qui élimine les interférences des câbles haute fréquence. Un logiciel est installé sur le serveur, dont la tâche est de communiquer avec les caméras, d'afficher les informations vidéo et de les enregistrer.

Transfert du signal numérisé des enregistreurs

Cette méthode est la plus adaptée pour transférer un ancien système de vidéosurveillance vers un niveau moderne dans les cas où l'équipement du serveur n'est pas satisfait de la qualité d'enregistrement ou est en panne. Un dispositif « encodeur » et un shaper de paquets sont ajoutés aux caméras vidéo analogiques.

Transmission d'un signal numérisé via des lignes de communication à fibre optique

Avec cette solution, aucune distance n’est une limite. Il est mieux utilisé dans les projets complexes où la vidéosurveillance est constituée de 150 à 200 caméras. Convient à tout type d'objets de complexité variable en termes d'architecture et de zone. L'utilisation de la solution vous permet de créer un système de vidéosurveillance à faible coût dans des installations distribuées ou dans des installations séparées, où il est plus pratique d'effectuer un enregistrement vidéo local. Par exemple, les guichets automatiques, les stations-service, les sous-stations électriques et de transformation, les terminaux de paiement et d'information.

Examiner le projet

Description:

Principal L'idée du projet est de transférer des données d'un point à un autre. Cette transmission peut être soit sans fil sur un canal radio, soit par fil.
Dans ce projet, 4 types de données provenant de différents types de capteurs sont transmis sur un canal radio.
Les capteurs utilisés sont le capteur de température, le capteur de niveau de carburant,
capteur de pression et capteur de vitesse en 1 minute. Tous ces capteurs ont une sortie analogique sous forme de tension, qui est convertie en données numériques que nous pouvons transmettre.

Pourquoi est-il nécessaire de convertir les signaux analogiques en numériques ?

Supposer que nous avons converti des signaux analogiques en données numériques. Et après? Puisque nous devons transmettre quatre types de données différents sur un seul canal, nous devons les combiner. Les signaux analogiques ne peuvent pas être combinés, pour les signaux numériques, nous pouvons utiliser un commutateur numérique, qui combinera les données en un flux l'un après l'autre.
Remarque : le taux de transfert de données est de 12 à 15 cycles par minute.

Transfert de données:

Le schéma fonctionnel montre un exemple de transmission de données à l'aide de
toute modulation de signal.

Après en recevant les données du récepteur et en les démodulant, nous obtiendrons des données réelles,
qui ont été transmis par l'émetteur et nous pouvons facilement les montrer.

Schéma fonctionnel:

Schéma de pièce numérique :

Fig.1 (section A)

Fig.2 (Section B - émetteur radiofréquence)

Description du schéma :

Dans la section"A" montre un récepteur numérique des signaux de 4 capteurs. Cela utilise de l'analogique
commutateur IC M4066, qui fonctionne aussi bien que le numérique.
Il dispose de quatre périphériques d'E/S et de broches séparées pour contrôler le transfert des signaux analogiques via le commutateur. Les lignes de commande du commutateur sont connectées aux broches du microcontrôleur (ports 2.1 à 2.4).
Parce que ce sont tous des signaux analogiques, nous devons donc les convertir sous forme numérique
via un convertisseur analogique-numérique. Pour cela, nous avons utilisé IC ADC0804.
Il s'agit d'un ADC 8 bits et à sa sortie nous avons l'équivalent numérique d'un signal analogique avec
plage de valeurs de 0 à 255. À partir de l'ADC, des données 8 bits entrent dans le microprocesseur
(ports 1.0 à 1.7). En multiplexant 4 signaux analogiques en série
sont convertis sous forme numérique et transmis sous forme d'un seul flux de données au modulateur de l'émetteur.

Fig.3 (commentaire sur le circuit numérique)

À Pour transmettre un signal à distance, il faut le moduler dans l'émetteur. C'est bien lorsque le circuit modulateur est combiné avec l'émetteur. Ce schéma utilise la modulation de fréquence en raison de sa simplicité et de sa longue portée de transmission du signal, qui peut atteindre environ 2 km. Par exemple, la bande de diffusion FM est suffisamment large pour une éventuelle transmission de données. Cet émetteur transmet un signal à une fréquence de 98 MHz. Mais le signal de l'émetteur ne correspondra pas exactement au signal numérique modulant (forme d'onde carrée). Ici, nous disons que le signal a seulement une forme similaire à une onde carrée. Une vue exacte de la forme d'onde de l'émetteur peut être vue sur un oscilloscope.

Fréquence radio L'émetteur de ce projet est assemblé selon le circuit le plus simple (Fig. 2). Il s'agit d'un excitateur LC sur un transistor combiné à des circuits modulateurs FM. La puissance de sortie de l'émetteur est d'environ 0,8 W. La fréquence de l'auto-oscillateur est de 98 MHz. Le récepteur est un récepteur de diffusion standard avec une bande VHF appropriée. La portée de réception et de démodulation fiables des données numériques ne dépasse pas 2 kilomètres. Et l’utilisation de cet équipement ne peut être améliorée.

PS :
Cet article est fourni uniquement à titre d’exemple d’utilisation de la technologie. Il ne précise pas les types de modulateurs/démodulateurs efficaces et utilise un canal radio techniquement imparfait pour la transmission des données.