Rádiócsatornán keresztüli adatok továbbítására szolgáló eszköz. Csomag rádiós modemek. Adó kimeneti teljesítménye

Ez kényelmes, növeli a biztonságot, és sokféle probléma megoldását teszi lehetővé, beleértve a gyártási folyamatok és a berendezések működésének nyomon követését.

Ez utóbbi esetekben gyakran olyan pontokon kell telepíteni, amelyek nem csak a vezetékes kommunikációs hálózatoktól, hanem a mobilszolgáltatók lefedettségi területeitől is távol esnek.

Ma már csak a rádiócsatornán keresztüli videó megfigyelés képes hatalmas kommunikációs hatótávolságot kínálni, miközben nehéz terepen is lehet adót és vevőt felszerelni.

A rádiórelé kommunikáció jellemzői videó megfigyelő rendszerekben

Amikor a műszaki háttérrel rendelkező emberek a rádiórelé kommunikációra gondolnak, akkor terjedelmes, magas tornyokra, nagy teljesítményű erősítőkre és hatalmas energiafogyasztásra gondolnak. Ma ez egyáltalán nem így van.

A videó megfigyelési problémák megoldására szolgáló rádiórelé kommunikációs rendszerek a következők:

1. meglehetősen kompakt és közepesen erőforrás-igényes mérnöki megoldások;
2. fordítók és vevőkészülékek tetőkre és bármilyen támasztékra történő felszerelésének képessége;
3. adó- és vevőállomás mérnöki megoldásának optimális tervezése, külső eszközökkel és vegyes típusú berendezésekkel, a funkcionális egységek elkülönítésével, kényelmes elhelyezésük lehetőségével.

A rádiórelé kommunikáció megszervezésének egy kötelező feltétele van. A vevőnek és az adónak közvetlen rálátásban kell lennie.

Ezenkívül az adatátviteli csatorna felállításakor az antennák gondos kölcsönös elhelyezése szükséges a stabil jel és a maximális sugárzási sebesség eléréséhez.

Használt berendezések

Ha nagyon távoli pontokból történő jel továbbításáról beszélünk, akkor meglehetősen összetett munkát kell végezni a professzionális berendezések telepítésével és beállításával.

Manapság a rádiórelérendszerekhez, amelyek nagy távolságokon keresztül vezeték nélkül működtetik a videó megfigyelést, a következőket használják:

• rendszerek a PDH átviteli technológiát használó berendezéseken. A kialakult csatornákat alacsony és közepes sebességűnek tekintik. Ugyanakkor a szükséges eszközök költsége meglehetősen megfizethető, és az adó és a vevő telepítési feltételeire vonatkozó követelmények nem szigorúak;
• az SHD technológián alapuló rendszerek lehetővé teszik nagy sebességű csatornák létrehozását. Például az STM-16 szintű berendezések használatával a videofolyamok akár 2,5 Gbit/s sebességgel is sugározhatók.

A rádiórelé kommunikációhoz használt összes berendezés csatornára (Half-Duplex) és trönkre (Full-Duplex) van felosztva.

Ugyanakkor az átviteli rendszerekben komplex redundancia és redundancia protokollokat alkalmaznak az interferencia semlegesítésére és a rádiócsatorna stabilitásának növelésére.

A bonyolult berendezésekre azonban nem mindig van szüksége az átlagfelhasználónak.

Vezeték nélküli videó megfigyelő kész készletek - többféle változatban elérhető:

1. olyan eszközkészletként, amely lehetővé teszi a videó megfigyelő kamerák vezeték nélküli készítését a hagyományos kamerákból, rádiócsatornán keresztüli adatátvitellel;
2. kész berendezésként, ahol a kamerák és néha - rádiófrekvenciás jelen keresztül adókkal, adatvevőkkel vannak felszerelve.

Érdemes azonban emlékezni arra, hogy a rádiócsatornán keresztüli háztartási videó megfigyelő készlet az átlagfelhasználó szemszögéből nagyon szeszélyes megoldás.

Rövid távolságokon történő jelátvitelre tervezték. Ez például egy életképes megoldás lehet egy autó esetében, amely lehetővé teszi a műszaki ismeretekkel nem rendelkező tulajdonos számára, hogy gyorsan üzembe helyezze a CCTV-t.

Azonban egy házban, különösen sok falú és válaszfallal, meg kell gondolni a kamerák elhelyezését, és néhány helyen a jel egyszerűen nem tud átjutni az akadályokon. Ugyanez mondható el a terület lefedettségéről is - a távoli pontokról történő adatátvitel nehezebbé válik.

Sebességváltó tartomány

Ipari minőségű nagyfrekvenciás berendezések, amelyek 80-100 GHz-es frekvencián működnek - mindössze néhány kilométeres átviteli csúcs hatótávolság.

A kommunikációs pontok közötti távolság a használt vivőfrekvenciától függ.

Például:

• Az 5-8 GHz-es fordítók 50 kilométeres vagy nagyobb hatótávolságú megbízható jelvételt biztosítanak;
• 70-80 GHz - távolság csökkenése 10 km-re;
• Külön figyelembe vesszük a ritkán használt 60 GHz-es állomásokat, amelyek jele a levegő sajátosságai miatt erős csillapítási együtthatóval rendelkezik, a teljes kommunikációs hatótávolság 8 km-ig terjed.

Ma már számos rádiórelé kommunikációs megoldás létezik a piacon 400 MHz-től 100 GHz-ig terjedő működési frekvenciákkal.

Tehát ködben és esőben az erős alacsony frekvenciájú állomások 35 km stabil vételt mutatnak, jó időben pedig akár 80-100 km-t.

A rádiórelé videoátvitel előnyei és hátrányai

A rádiórelé rendszerek kényelmesek, megbízhatóak és jövedelmezőek. A kezdeti befektetés a berendezés meglehetősen magas költsége ellenére bőven megtérül.

A piacon kínált eszközök megbízhatóan működnek, és 30-40 éves működésre tervezték, zord körülmények között, hőmérséklet-, páratartalom-, ultraibolya sugárzás és csapadékváltozás mellett.

Ugyanakkor nem nehéz olyan berendezést vásárolni, amelynek műszaki megoldása és energiaellátási követelményei lehetővé teszik a jel nagy távolságra történő továbbításának optimális megoldását.

A rádiórelé kommunikáció hátrányait csak azok a felhasználók veszik észre, akiknek az igényei lényegesen kisebbek, mint a berendezés képességei.

Nevezhetjük például a hátrányokat:

1. Infrastruktúra kiépítésének szükségessége (támogatások, intézkedések, energiarendszerek).
2. Az irányítóberendezések finomhangolásának szükségessége.
3. Magas költség magánszemélynek.

Amint az a fentiekből látható, a rádiórelé rendszerek egyik hátránya sem tekinthető jelentősnek, ha távoli ponton lévő berendezések működésének felügyeletéről vagy más fontos problémák megoldásáról van szó.

Következtetés

A videokamera jelének rádiócsatornán történő sugárzása kényelmes, még akkor is, ha nem professzionális berendezésekről beszélünk.

Ma a piac kényelmes megoldásokat kínál a hétköznapi magánfelhasználók számára. Például vásárolhat egy kész adó- és vevőkészletet, amelyhez hagyományos kamerákat csatlakoztatva vezeték nélküli hálózatot alkotnak.

Ez kényelmes egy autóban, lakásban vagy magánházban, mivel lehetővé teszi az összetett munka, a javítások elkerülését és a videó megfigyelés gyors üzembe helyezését.

A távoli pontok felügyeletében érdekelt cégek számára pedig nem lesz nehéz kiválasztani a legjobb megoldást a professzionális rádiórelé kommunikációs berendezésekhez.

Videó: Videó megfigyelés rádiócsatornán keresztül, éjszakai razzia a tetőn

Ebben a projektben digitális adatokat küldünk és fogadunk egy 433 MHz-es Linx modulokra épülő adó és vevő segítségével. Ha a kezdő rádióamatőrök közül bárki, aki olvasott az ilyen „szörnyű” frekvenciákról, azonnal megunta, elképzelve egy bonyolult áramkört, sietve megjegyezzük, hogy nincs egyszerűbb áramkör, és könnyebb összeszerelni, mint mondjuk egy erősítőt. a TDA2003-on. A következő képek a projekt első részét mutatják be - modulok összeszerelését nyomtatott áramköri lapokra és RF kommunikáció létrehozását közöttük.

A Linx modulok kis lapokra szerelt hibrid chipek, amelyeket a fő nagyobb táblára való felületre szereltek. Maga az RF rész külön nyomtatványon készül, az áramkör többi része, tesztelés és beállítás céljából, bármilyen kenyérsütőtáblán lehet.

Az adó rész egy 555-ös időzítőn alapuló multivibrátorból áll, amely 1 másodperces periódusú impulzusokat generál, amelyeket továbbít. A távadót egyetlen AA elem táplálja, és egy MAX756 DC/DC átalakítót használ, amely boost módban működik, hogy az 1,5 V-os elemet a távadó által igényelt 3,3 V-os feszültségre alakítsa át. Egyszerűen kezelheti, és azonnal táplálhatja a szükséges feszültséggel. A vevő két darab 1,5 V-os elemmel működik. Az adótól küldött impulzusokat fogadja, és emiatt a LED villogni kezd. Ez az első egyszerű tesztünk az RF csatornával.

Adó és vevő áramkör

Az ilyen áramkörrel rendelkező berendezések 100 méteres távolságban biztosítják a jelek stabil vételét a házban található adó segítségével.

Kommunikációs protokoll fejlesztés

A fenti kísérlet során az a probléma, hogy az RF csatorna tele van más jelekkel, így a TX modul akkor is kap valamit, ha a TX modul ki van kapcsolva. Ezért szükségünk van egy módra, hogy különbséget tegyünk jeleink és mások között. Különbséget tudunk tenni a kívánt átvitel 0 és 1 előfordulása között, ha változó időtartamú hangok sorozatát küldjük. Számos kísérlet után 250 μs periódust választottak ki a soros adatátvitelhez. És a 0 és 1 jelek 150 µs-ra, illetve 200 µs-ra vannak állítva. Így a TX modul által küldött 1 bájtot egy 400 µs-os órajel előzi meg. Az alábbi ábra a 00110100 bájt küldésének oszcillogramját mutatja.

Itt található a TX modul PIC programja. A program körülbelül 2 másodperces késleltetés után indul el, ami ahhoz szükséges, hogy a bekapcsolás után ne kerüljön sor véletlenszerű adatok küldésére. A TX modult egy AA elem táplálja, amelynek feszültségét a MAX756 chip 3,3 V-ra emeli.

Átviteli rész

A vevő egy kicsit bonyolultabb. Ez táplálja a MAX756-ot is, amely az 1,5 V-os AA elemet 5 V-ra alakítja át. A 330 ohmos ellenállás 3 V-ra csökkenti a feszültséget. A MAX756-ot természetesen 3,3 V-os üzemmódba is állíthatjuk, de 5 V-ra van szükségünk a többi csatlakoztatott eszköz táplálásához a vevő modult.

Fogadó rész

A fogadó program két állapotú véges állapotú gépként valósul meg. Állapot0 a kezdő állapot. Ebben az állapotban megvárjuk az impulzusok szinkronizálását. Először is, a PIC komparátor jelzi az átvitelt. Ezt követően megmérjük a kapott impulzus hosszát. Ha lényegesen alacsonyabb, akkor figyelmen kívül hagyja, és az áramkör ugyanabban az állapotban marad, amíg a következő impulzusra vár. A küszöbértéket kísérletileg határozták meg, és optimális.

Amint megérkezik a szükséges órajel impulzus, áttérünk az1 állapotba. Ebben az állapotban 8 bitet kapunk, és ezeket egy bájtba rendezhetjük. Az átmenet ebbe az állapotba csak akkor lehetséges, ha az adó elég hosszú ideig küld szinkronizáló jelet. A kapott impulzus hosszának mérése után összehasonlítjuk a küszöbértékkel. Ha az impulzus túl rövid, töröljük, és visszaállítjuk a 0 állapotot. Ellenkező esetben ellenőrizzük az impulzus időtartamát egy másik szinthez képest, hogy megkülönböztessük 0 és 1 között. Ennek eredményeként az eredményül kapott bit c-bitként kerül tárolásra az állapotregiszterben, és balra tolással belefoglaljuk a bájtba. 8 bit beérkezése után visszatérünk a 0 állapotba, és a folyamat megismétlődik.

Annak ellenőrzésére, hogy az adó által küldött bájt valóban megtörtént-e, állítsuk be a LED-et a megfelelő számú villogásra (jelenleg 4-szer). Ezután várunk körülbelül 2 másodpercet, és visszatérünk a 0-s állapotba, hogy megkapjuk a következő bájtot.

Tízimpulzusos adatkódolás megvalósítása

Nemrég felfedeztünk egy nagyon hasznos kommunikációs protokollt, amely jelentősen csökkenti az adó energiafogyasztását. Ez egy 10 impulzusos adatkódolás, amely a rövid impulzusok közötti intervallumokat használja a 0-k és 1-ek kódolására egy bájtban. Így az adónak csak impulzusok alatt kell kibocsátania, ami jelentősen megnöveli az akkumulátor élettartamát. Ezenkívül a vevő automatikusan alkalmazkodik az adatátviteli sebességhez. Prototípusként vettünk egy hasonló projekthez kifejlesztett programot egy ismert cégtől. Az áramkörök majdnem ugyanazok, mint az előző kísérletekben, és kétvezetékes interfészt használnak az LCD-modulhoz a hibakereséshez. Az adó egy gombnyomásra szöveget küld, és ez a karakterlánc megjelenik a vevő oldalán lévő kijelzőn.

TXM és RXM 433 áramkörök

Fontos kérdés a használandó impulzusszélesség. Sok kísérletezés után 100 µs értékhez jutottunk, ami körülbelül 5 kBit/s sebességnek felel meg az adómodul által támogatott maximális 10 kBit/s mellett. Kiderült, hogy az impulzus időtartamának kétszeres csökkentése kevésbé megbízható vételhez vezet. Ezenkívül a 433 MHz-es tartományban sok zaj van, több kaotikus impulzus formájában a vevő kimenetén. Az impulzusszélesség további csökkentése megnehezíti a jel és a zaj megkülönböztetését. Így jó egyensúlyt értünk el a vevő érzékenysége és a zajszűrés között.

Az adó programja egy gomb megnyomásával kezdődik, hogy az adót alvó állapotból felébressze, és az adatok átvitele után visszaküldje alvó állapotba. Ez jelentősen csökkenti a modul energiafogyasztását. A jelenlegi beállítások 0, illetve 1810 µs, illetve 1890 µs átviteli impulzusréseket biztosítanak, míg a referenciarés 1350 µs széles. Így egy bájt átvitele 7,8 és 15,1 ms között ingadozik, ami körülbelül 66 és 128 bájt/sec adatátviteli sebességet eredményez. Ez több mint elég a legtöbb távirányítós eszközhöz.

A rádiókapcsolatot úgy tesztelték, hogy az egységeket egy magánház különböző emeletein lévő helyiségekben helyezték el, 50 méter távolságra. A tesztjel vétele stabil és hibamentes volt.

Egycsatornás távirányító

Most megpróbálunk 1 vezérlőcsatornát megvalósítani különféle zavarok jelenlétében. Ehhez állítsa az adót szimmetrikus négyzetimpulzusok generálásának módjába, amelyek periódusát egy változó ellenállás szabályozza. Az ADC PIC bemenetére csatlakozik, és a feszültséget késleltetési paraméterként alakítják át. A moduláló jel periódusa 100 μs-os lépésekben állítható 500 μs-tól kezdve 255x100+500 = 26 ms-ig, ami 2000 Hz-től 30 Hz-ig terjedő alapsávnak felel meg.

Adó áramkör egy parancshoz

A vevő lehetővé teszi a jel vételi érzékenységének beállítását és egy adott modulációs frekvencia beállítását. Analóg kimenetet használ. Ezen a kimeneten a feszültség arányos a jelszinttel. Ha nincs jel, az állandó feszültség ezen a kimeneten körülbelül 1,1 V. Ez a feszültség a mikrokontrollerbe épített komparátor nem invertáló bemenetére kerül. Ennek a komparátornak az invertáló bemenete a jobb oldali (az áramkörnek megfelelően) változóhoz van kötve. Ezen a bemeneten a feszültség valamivel nagyobb kell legyen, mint a nem invertáló bemenet, és ez határozza meg a rendszer érzékenységét. A kódot a komparátor kimenetén olvassa be, és a kimenetén lévő impulzusok időtartamát mértékegységekben méri, amelyek számértékét a bal oldali (a diagramon) trimmer állítja be. Az ADC-hez csatlakozik. Ily módon az egész rendszer úgy konfigurálható, hogy a modulációs frekvenciára reagáljon, más frekvenciákra ne. Ezért frekvencia szelektív szűrőként működik, amelyet egy változó ellenállással hangol.

Vevő áramkör egy parancshoz

A rendszer beállításakor először válassza ki a modulációs frekvenciát az adóban. Ezután hangolja be a vevőt a változó lassan balra forgatásával. Mindkét fogantyúnak megközelítőleg ugyanabban a helyzetben kell lennie a szinkronizáláshoz. Fájlok projektálása megosztott archívumban.

Beszélje meg a DIGITÁLIS ADATÁTVITEL RÁDIÓCSATORNÁN KAPCSOLATOS cikket

Elvileg az AM és az FM egyaránt használható televíziós jelek rádiócsatornákon történő továbbítására. FM esetén az átvitel magas zajtűrésének biztosításához szükséges, hogy az m FM modulációs index 3...5 legyen. Ebben az esetben a frekvenciamodulált jel által elfoglalt ∆f hm frekvenciasávot a következő összefüggés határozza meg:

∆f hm = 2f B + 2∆f D,

ahol ∆f D = m hm f B - frekvenciaeltérés.

Következésképpen egy televíziós jel továbbításához körülbelül 50...70 MHz frekvenciasávú rádiócsatornára lesz szüksége. A rádiófrekvencia-sáv ilyen kiterjesztése a televíziós műsorszórásra kijelölt frekvenciatartományban a továbbított televíziós jelek teljes számának jelentős csökkenéséhez vezetne. Egy modern televíziós műsorszórási hálózatban csak AM-t használnak televíziós jelek rádiócsatornákon történő továbbítására, annak ellenére, hogy a rádióadók az FM-hez képest alacsonyabb zajtűrő képességgel és rosszabb energiateljesítménnyel rendelkeznek. Az AM fő előnye, hogy az amplitúdómodulált jel viszonylag szűk frekvenciasávot foglal el.

Mint ismeretes, az AM vivőfrekvencia f 0 két oldalsó frekvenciasáv kialakulásához vezet - alsó és felső, amelyek mindegyike megegyezik a moduláló jel sávszélességével. Ha a maximális modulációs frekvencia f B = 6 MHz, ami megfelel a televíziós jel felső frekvenciájának, akkor a modulált frekvenciák spektruma egyenlő lesz f 0 ± f B-vel, azaz. körülbelül 12 MHz-es sávot fog elfoglalni. Ezért ahhoz, hogy egy 8 MHz-es sávszélességű szabványos rádiócsatornán modulált televíziós jelet tudjunk továbbítani, a modulált televíziós jel alsó oldalsávja részlegesen el van nyomva, ami az információredundancia kiküszöböléséhez vezet az amplitúdómodulált televízióban. jel.

Rizs. 8.1. Rádiós kép- és hangadók névleges amplitúdó-frekvenciás jellemzői

A GOST 7845-92 szerint az alsó oldali frekvenciasáv fennmaradó része 1,25 MHz. Ebben az esetben a televíziós jel közvetlen továbbítására kijelölt rádiócsatorna névleges frekvenciasávja 7,625 MHz (8.1. ábra). Ezenkívül a -1,25 és 6,375 MHz-es frekvenciakomponensek csillapítása a képvivő frekvenciához képest 20 dB. Az alsó oldalsáv spektrumának 0,75 MHz-es részét torzítás nélkül továbbítják. Az alsó oldalsáv 0,75 MHz-től induló meredeksége a képvivő frekvencia alatt 40 dB/MHz. Ebben az esetben a felső oldali frekvenciasáv meredeksége, amely mellett az audiojel spektruma helyezkedik el, a becslések szerint több mint 50 dB/MHz. A televíziós jel rádiócsatornán történő továbbításának ezzel a módszerével a televízió-vevő képútjának amplitúdó-frekvencia-válaszának (AFC) az ábrán látható formájúnak kell lennie. 8.2. ábrából 8.3 ebből következik, hogy a televízió vevőkészülékeknél a képvivő frekvencia szintjét 6 dB-el kell csillapítani, azaz. 2-szeresére, az alsó oldalsáv 0,75 MHz-es frekvenciakomponensét pedig 20 dB-el kell csillapítani, pl. 10-szer az 1,5 MHz-es referenciafrekvencia szinthez képest a felső oldalsávi spektrumban. Ha ezek a feltételek teljesülnek, akkor a televíziós rádiójel érzékelése után az alsó és felső oldalsáv azonos frekvenciakomponenseiből az érzékelő terhelésén generált teljes névleges feszültség 0...6 MHz-en belül bármely spektrális frekvencián mindig egységgel egyenlő lesz. ha a számlálást relatív értékekben végezzük. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy a rádióadó modulátortól a TV-detektor terhelésig tartó televíziós rádiójel átviteli út eredő frekvenciaválaszának alakja egy adott 6 MHz-es frekvenciasávban egyenletes lesz.

Rizs. 8.2. A televíziókészülék képének rádióútjára jellemző amplitúdó-frekvencia

Rizs. 8.3. A televíziókészülék képének köztes frekvenciájú erősítőjének frekvenciaválasza

Minden 8 MHz szélességű szabványos rádiócsatornában a televíziós jelen kívül a megfelelő audiojel is továbbításra kerül (lásd 8.1. ábra). Ezen túlmenően a rádió audiojel továbbítása FM hangvivő frekvencián történik, amely biztosítja az audioút magas zajvédelmét. A maximális frekvenciaeltérés ±50 kHz, a rádió audiojel által elfoglalt névleges sávszélesség pedig nem haladja meg a 0,25 MHz-et. A rádióadó eszközökben közös antenna-adagoló rendszer és a televíziós jel és jel, hang erősítésére közös erősítési út alkalmazása a televíziókban, a hangjelet a képvivő frekvenciához közeli vivőfrekvencián szokás továbbítani. A valóságban az audió és a videó vivőfrekvenciáinak elválasztása 6,5 ​​MHz, a kép vivőfrekvenciája pedig kisebb, mint az audio vivőfrekvencia. A televízió- és audio-rádiójelek különböző modulációi nagyban megkönnyítik a televíziókban való szétválasztásukat. A gyakorlatban a rádiós hangadó teljesítménye a televíziós rádióadó teljesítményének 10...20%-a az SI adás pillanataiban. A rádiókép- és hangadók teljesítményének arányát abból a feltételből választjuk ki, hogy mindkét adó azonos működési tartományt hozzon létre, amikor szabványos televíziós vevőkészülékek veszik.

A televíziós jel unipolaritása miatt az AM rádiójel kétfélesége lehetséges: negatív és pozitív, a moduláló televíziós jel polaritásától függően. A világ legtöbb országában, így hazánkban is, a negatív modulációs polaritást alkalmazzák, amelyben a képhordozó maximális szintje az SI-szint átvitelének, a minimális érték pedig a fehér televíziójel szintjének felel meg. Ezzel a modulációs polaritással a pozitívhoz képest az impulzuszaj a legtöbb esetben sötét pontok formájában jelenik meg a televízió képén, nem pedig fehér, így vizuálisan kevésbé észrevehető. A televíziós rendszer szinkronizációs útjának zajtűrése minden típusú interferencia esetén megnövekszik, kivéve az impulzusosokat, mivel az SI továbbításakor a televíziós rádióadó a maximumot, pl. csúcsteljesítmény. A TV-készülékek modulációjának negatív polaritásával könnyebb végrehajtani az automatikus erősítésszabályozást (AGC), mivel a kibocsátott rádiójelben, függetlenül a televíziós kép tartalmától, az SI megfelel a kibocsátott teljesítmény maximális és állandó értékének. Ezen túlmenően a rádióadók tervezése is könnyebbé válik, mivel az átlagos kibocsátott teljesítmény jóval kisebb, mint a maximum, mivel a televíziós képeken a fehér részletek dominálnak. A negatív modulációs polaritás fő hátránya az impulzuszaj viszonylag nagyobb befolyása a televízió-vevőkészülékek szinkronizálásának stabilitására.

Az adó televíziós antenna elemeinek beépítési módja az elektromágneses hullám elektromos és mágneses vektorait orientálja, i.e. meghatározza az elektromágneses sugárzás polarizációs síkját. A GOST 7845-92 szerint megengedett a televíziós rádióadó által kibocsátott hullámok vízszintes (az elektromos térvektor vízszintes síkban található) és függőleges polarizációja is. A szabad térben az elektromágneses hullámok vízszintes és vertikális polarizációja nem rendelkezik semmiféle előnnyel egymással szemben. Valós körülmények között azonban, különösen azokban a városokban, ahol nagyszámú függőlegesen visszaverő objektum, például házak találhatók, a vízszintes polarizáció alacsonyabb szintű visszavert zavaró hullámokat biztosít, amelyek további kontúrok formájában jelfakulást és interferenciát okoznak a televízió képén. Ezenkívül a vízszintes polarizáció esetén kisebb az ipari interferencia, különösen a jármű gyújtásrendszerei által okozott interferencia, amelyeknek függőlegesen polarizált összetevője van.

Végül a vízszintesen polarizált elektromágneses hullámok vételére szolgáló keskeny sugárzási mintázatú televízióantennák kialakítása egyszerűbbnek és fémtartókra szerelhetőnek bizonyul. Ezért a televíziós műsorszórás megszervezésekor a világ legtöbb országában előnyben részesítették az elektromágneses sugárzás horizontális polarizációját.

A modern koncepciók és a technológiai fejlettség szintje lehetővé teszi a legkülönfélébb, komplexen elágazó biztonsági televíziós megfigyelőrendszerek létrehozását. A videó megfigyelő rendszer által megoldott fő műszaki probléma a videojel továbbítása a forrástól (megfigyelő objektum) a vevőhöz (néző/rögzítő/tároló berendezés). Progresszív korunkban számos megoldás létezik a videojelátvitel kérdésére, amelyek mindegyikének megvannak a maga előnyei és hátrányai, finomságai és a berendezés összetétele.

A legnépszerűbb megoldások:

1. Videojel továbbítása kábeles vonalon (minden rendszer alapja).

• Koaxiális kábel (RK, RG ..) (analóg jel, TVI, AHD).
• Sodrott érpár (UTP, FTP, TPP...) (Analóg jel adó-vevőkkel, IP digitális jel).

2. Jelátvitel rádiócsatornán keresztül. (A módszer a törvény szerint nem mindenki számára elérhető).

3. Jelátvitel száloptikai vonalon vagy LAN-on keresztül. (IP digitális jel).

Videojel továbbítása koaxiális kábelen keresztül (RK, RG).
Előnyök:	Mínuszok:
Közvetlenül továbbítja a jelet a videokameráról a vevőre (videórögzítőre), kiegészítő berendezések használata nélkül, mert Az adó- és vevőberendezések kezdetben pontosan ezt a jelátviteli módot biztosítják.	A megbízható jel átviteli tartománya 200-250 m-re korlátozódik, a külső körülményektől és a használt kábeltermékektől függően; A kábel alacsony zajtűrése. Bizonyos esetekben leválasztó transzformátorokat és speciális zajszűrőket kell használni.
Közvetlenül továbbítja a TVI, AHD jelet a videokameráról a vevőre (DVR), kiegészítő berendezések használata nélkül. A módszert minden gyártó elsajátította, és úgy van kialakítva, hogy a régi rendszereket egy új szintre vigye át FullHD és magasabb formátumban a kábelvezeték cseréje nélkül. A zajtűrés magasabb, mint az analóg rendszereké.	A megbízható jel átviteli tartománya 200-250 m-re korlátozódik, a külső körülményektől és a használt kábeltermékektől függően. A TVI és AHD formátumú videokamerák jellemzően csak a gyártójuk rögzítőivel működnek.

Íme néhány módszer a rendszer egyszerű konfigurálására RK és RG kábelen keresztüli videojel átvitellel.

Analóg módszer (a videó megfigyelés fejlődésének kezdete)

Videórögzítés (rögzítés) nélkül vizuálisan észleli a biztonsági vonal megsértését.

Analóg módszer és új átviteli formátumok TVI és AHD.

Videófelvétellel vizuális észlelést végez (digitalizálás vagy jelátalakítás, archívumképzés). A rendszer kapacitása 4, 8 vagy 16 csatorna. A DVR-t biztonsági állomásra vagy más korlátozott hozzáférésű helyiségbe kell telepíteni.

Az ábra kétféle csavart érpárú adó-vevőt mutat: passzív és aktív. A passzív adó nem igényel áramot, könnyen felszerelhető, de a jelátviteli hatótávolság fekete-fehér kamerától 600 méterig, színes kamerától 400 méterig terjed. Az aktív adó tápellátást igényel, leggyakrabban videojel-erősítővel, korrektorral és leválasztóval van kombinálva, ami jelentősen megnöveli a videojel átviteli tartományát akár 2400 méterig és a rendszer zajállóságát.

Egy ilyen megoldáshoz hozzáadhat (+) jelet, az UTP kábel méterenként olcsóbb, mint az RK vagy RG.

Ez a módszer nem alkalmazható összetett rendszerekre, és ritka esetekben alkalmazzák, amikor ismételt bűncselekmény vagy lopás azonosítására van szükség. És még ilyen esetekben is a törvény az elkövető oldalán áll. De rádiójel-átviteli berendezések továbbra is léteznek, és sikeresen értékesítik.

A videojel rádiócsatornán keresztüli továbbításának módjáról a Vezeték nélküli videó megfigyelés című cikkben olvashat bővebben.

Az alábbiakban bemutatjuk a videó megfigyelő rendszer IP-kamerák segítségével történő felépítésének lehetőségeit.

Digitalizált jel átvitele videokameráról

Ez a legegyszerűbb módja annak, hogy strukturált kábelhálózaton keresztül IP-kamerákon videofelügyeletet hozzon létre. Adjunk hozzá (+) a megoldáshoz, hogy ne legyen interferencia. A videojelet egy videokamerában digitalizálják, ami kiküszöböli a nagyfrekvenciás kábelek interferenciáját. A szerverre szoftver telepítve van, melynek feladata a kamerákkal való kommunikáció, a videó információk megjelenítése és mentése.

Digitalizált jel átvitele felvevőkről

Ez a módszer a legalkalmasabb egy régi videó megfigyelő rendszer modern szintre emelésére olyan esetekben, amikor a szerver berendezés nem elégedett a felvétel minőségével, vagy meghibásodott. Az analóg videokamerákhoz egy „kódoló” eszközt és egy csomagformálót adnak.

Digitalizált jel továbbítása száloptikai kommunikációs vonalakon

Ennél a megoldásnál a távolság nem korlát. A legjobban olyan komplex projektekben használható, ahol a videó megfigyelést 150-200 kamerából alakítják ki. Alkalmas bármilyen típusú objektumhoz, különböző bonyolultságú építészetben és területen. A megoldás segítségével alacsony költséggel videomegfigyelő rendszert építhet ki elosztott létesítményekben vagy külön elhelyezett létesítményekben, ahol kényelmesebb a helyi videorögzítés. Például ATM-ek, benzinkutak, áram- és transzformátor alállomások, fizetési és információs terminálok.

Tekintse át a projektet

Leírás:

Fő A projekt ötlete az adatok átvitele egyik pontról a másikra. Ez az átvitel lehet vezeték nélküli rádiócsatornán vagy vezetéken keresztül.
Ebben a projektben a különböző típusú érzékelőktől 4 féle adatot továbbítanak egy rádiócsatornán.
Az alkalmazott érzékelők hőmérséklet-érzékelő, üzemanyagszint-érzékelő,
nyomásérzékelő és sebességérzékelő 1 perc alatt. Mindezek az érzékelők analóg kimenettel rendelkeznek feszültség formájában, amelyet digitális adatokká alakítanak át, amelyeket továbbíthatunk.

Miért szükséges az analóg jeleket digitálissá alakítani?

Tegyük fel hogy az analóg jeleket digitális adatokká alakítottuk át. Mi a következő lépés? Mivel egy csatornán négy különböző típusú adatot kell továbbítanunk, ezeket kombinálnunk kell. Az analóg jelek nem kombinálhatók, digitális jelekhez használhatunk digitális kapcsolót, amely egymás után egyesíti az adatokat egy folyamba.
Megjegyzés: az adatátviteli sebesség 12-15 ciklus percenként.

Adatátvitel:

A blokkdiagram egy példát mutat az adatátvitel használatára
bármilyen jelmoduláció.

Után adatokat fogadunk a vevőtől és demoduláljuk, valódi adatokat kapunk,
amelyeket az adó közvetített és könnyen meg tudjuk mutatni.

Funkcionális blokkdiagram:

Digitális alkatrész diagram:

1. ábra (A szakasz)

2. ábra (B szakasz – rádiófrekvenciás adó)

A séma leírása:

Szakaszban Az "A" 4 érzékelő jeleinek digitális vevőjét mutatja. Ez analógot használ
IC M4066 kapcsoló, amely digitálisan is működik.
Négy I/O eszközzel és külön érintkezőkkel rendelkezik az analóg jelek kapcsolón keresztüli átvitelének vezérléséhez. A kapcsoló vezérlővezetékei a mikrokontroller érintkezőihez csatlakoznak (2.1 - 2.4 portok).
Mivel ezek mind analóg jelek, ezért át kell alakítanunk őket digitális formába
analóg-digitális átalakítón keresztül. Erre a célra az ADC0804 IC-t használtuk.
Ez egy 8 bites ADC, és a kimenetén egy analóg jel digitális megfelelője van
értéktartomány 0 és 255 között. Az ADC-ből 8 bites adatok jutnak a mikroprocesszorba
(1.0-1.7 portok). 4 analóg jel soros multiplexelésével
digitális formává alakítják és egyetlen adatfolyamként továbbítják az adómodulátorhoz.

3. ábra (kommentár a digitális áramkörhöz)

Nak nek Ahhoz, hogy egy jelet távolról továbbíthassunk, modulálni kell azt az adóban. Jó, ha a modulátor áramkört kombinálják az adóval. Ez a séma egyszerűsége és hosszú jelátviteli tartománya miatt frekvenciamodulációt alkalmaz, amely körülbelül 2 km lehet. Például az FM sugárzási sáv elég széles az esetleges adatátvitelhez. Ez az adó 98 MHz frekvencián ad jelet. De az adó jele nem fog pontosan megegyezni a moduláló digitális jellel (négyzethullám alak). Itt azt mondjuk, hogy a jel csak alakjában hasonlít a négyszöghullámhoz. Az adó hullámformájának pontos képe egy oszcilloszkópon látható.

Rádiófrekvencia Ebben a projektben az adó a legegyszerűbb áramkör szerint van összeállítva (2. ábra). Ez egy LC gerjesztő egy tranzisztoron FM modulátor áramkörökkel kombinálva. Az adó kimeneti teljesítménye körülbelül 0,8 W. Az önoszcillátor frekvenciája 98 MHz. A vevő egy normál műsorszóró megfelelő VHF sávval. A digitális adatok megbízható vételének és demodulálásának hatótávolsága nem haladja meg a 2 kilométert. És ennek a berendezésnek a használata nem javítható.

PS:
Ez a cikk csak példaként szolgál a technológia használatára. Nem határozza meg a hatékony modulátorok/demodulátorok típusait, és technikailag nem tökéletes rádiócsatornát használ az adatátvitelhez.