Устройство передачи данных по радиоканалу. Пакетные радиомодемы. Выходная мощность передатчика

Это удобно, повышает безопасность, позволяет решать самые разнообразные задачи, в том числе контролировать ход производственных процессов и работу оборудования.

Именно в последних случаях часто приходится устанавливать в точках, значительно удаленных не только от проводных сетей связи, но зон покрытия мобильных операторов.

Сегодня только видеонаблюдение по радиоканалу может предложить огромную дальность связи, при этом позволяя устанавливать транслятор и приемник в условиях сложного рельефа.

Особенности радиорелейной связи в системах видеонаблюдения

Когда вспоминается радиорелейная связь — людям с техническим образованием приходят на ум громоздкие, высокие вышки, мощнейшие усилители и огромные расходы энергии. Сегодня это совсем не так.

Радиорелейные системы связи для решения задач видеонаблюдения, это:

достаточно компактные и умеренно ресурсоемкие инженерные решения;
возможность устанавливать трансляторы и приемники на крышах, любых опорах;
оптимальное планирование инженерного решения станции передачи и приема, с устройствами наружного исполнения и оборудованием смешанного типа, с разделением функциональных узлов с возможностью их удобного размещения.

Организация радиорелейной связи имеет одно обязательное условие. Приемник и передатчик должны находиться в прямой видимости.

Кроме этого, при настройке канала передачи данных необходимо тщательное взаимное позиционирование антенн для получения стабильного сигнала и максимальной скорости трансляции.

Используемое оборудование

Если речь идет о передаче сигнала с сильно удаленных точек — необходимо проводить достаточно сложные работы установки профессионального оборудования и его настройки.

Сегодня для радиорелейных систем, чтобы эксплуатировать видеонаблюдение без проводов на больших расстояниях, используются:

системы на оборудовании, использующем технологию передачи PDH. Образовываемые каналы считаются низко и среднескоростными. При этом стоимость необходимых устройств — достаточно доступна, а требования к условиям установки трансмиттера и приемника не отличаются строгостью;
системы на технологии SHD — позволяют сформировать скоростные каналы. К примеру, с использованием оборудования уровня STM-16 видеопотоки можно транслировать со скоростью до 2.5 Гбит/с.

Все используемое для радиорелейной связи оборудование подразделяют на канальное (Half-Duplex) и магистральное (Full-Duplex).

При этом для нейтрализации помех, повышения устойчивости радиоканала в системах передачи используются сложные протоколы резервирования и формирования избыточности.

Однако сложное оборудование не всегда нужно среднестатистическому пользователю.

Видеонаблюдение без проводов готовые комплекты — предлагается в нескольких вариантах:

как набор устройств, позволяющих сделать камеры видеонаблюдения без проводов из обычных, с передачей данных радиоканалом;
как готовый комплект оборудования, где камеры, а иногда и — оснащены трансмиттерами, приемниками данных по радиочастотному сигналу.

Однако стоит помнить, что бытовое видеонаблюдение по радиоканалу комплект — очень капризное решение, с точки зрения среднестатистического пользователя.

Оно разработано для передачи сигнала на малые расстояния. Например, это может быть приемлемым вариантом для автомобиля, позволяя владельцу без технических навыков быстро ввести видеонаблюдение в строй.

Однако в доме, особенно с множеством стен и перегородок — над размещением камер придется подумать, а в некоторых местах сигнал просто не сможет пробиться через препятствия. То же самое можно сказать об охвате территории — с удаленных точек передача данных затрудняется.

Дальность передачи

Высокочастотное оборудование промышленного класса, работающее на частотах от 80 до 100 ГГц — имеет пиковую дальность передачи всего в несколько километров.

Расстояние между точками связи зависит от используемой несущей частоты.

К примеру:

трансляторы в 5-8 ГГц обеспечат 50 и выше километров дальности уверенного приема сигнала;
70-80 ГГц — падение расстояния до 10 км;
отдельно рассматриваются редко используемые станции 60 ГГц, сигнал которых из-за особенностей воздуха имеет сильный коэффициент затухания, общая дальность связи — до 8 км.

Сегодня на рынке представлено множество решений радиорелейной связи с рабочей частотой от 400 МГц до 100 ГГц.

Так, при тумане, дожде, мощные низкочастотные станции показывают 35 км устойчивого приема, а в хорошую погоду — до 80-100 км.

Преимущества и недостатки радиорелейной передачи видеосигнала

Радиорелейные системы - это удобно, надежно, выгодно. Начальные вложения, несмотря на достаточно высокую стоимость оборудования, окупаются сторицей.

Предлагаемые на рынке устройства работают надежно, рассчитываются на 30-40 лет эксплуатации в жестоких условиях с перепадами температур, влажности, действием ультрафиолета и атмосферных осадков.

При этом купить комплект оборудования, инженерное решение и требования энергообеспечения которого позволят оптимально решить задачу передачи сигнала на большое расстояние — не составит труда.

Недостатки радиорелейной связи отмечаются только пользователями, потребности которых значительно меньше возможностей оборудования.

К примеру, можно назвать минусами:

Необходимость построения инфраструктуры (опор, мер, системы питания).
Потребность в тонкой настройке направленного оборудования.
Высокая для частного лица стоимость.

Как видно из перечисленного — ни один из минусов радиорелейных систем не может считаться значимым, если речь идет о контроле работы оборудования на удаленной точке или решении других важных задач.

Заключение

Трансляция сигнала видеокамер по радиоканалу - это удобно, даже если не вести речь о профессиональном оборудовании.

Сегодня на рынке представлены удобные решения для обычных частных пользователей. К примеру, можно купить готовый комплект из трансляторов и приемников, к которому подключаются обычные камеры для образования беспроводной сети.

Это удобно в автомобиле, квартире, частном доме, так как позволяет избежать сложных работ, ремонта и быстро ввести видеонаблюдение в эксплуатацию.

А для компаний, заинтересованных в мониторинге удаленных точек — не составит никакого труда подобрать оптимальный вариант профессионального оборудования радиорелейной связи.

Видео: Видеонаблюдение по радио каналу, ночная вылазка на крышу

В этом проекте мы будем отправлять и получать цифровые данные с помощью 433 МГц передатчика и приемника на базе модулей Linx. Если кто-то из начинающих радиолюбителей прочитав о таких "страшных" частотах сразу заскучал, представив себе сложную схему - спешим заметить, что проще схемы нету, и собрать её легче чем, допустим, усилитель на TDA2003. На следующих рисунках показана первая часть проекта - сборка модулей на печатных платах и создания ВЧ-связи между ними.

Linx модули представляют из себя гибридные микросхемы, смонтированных на маленьких платах, предназначенных для поверхностного монтажа уже на основной большей плате. Сама ВЧ-часть делается на отдельной печатке, остальная часть схемы, для испытаний и наладки может быть на любой макетной плате.

Передающая часть состоит из мультивибратора на основе таймера 555. Он генерирует импульсы с периодом 1 сек, которые передаются. Передатчик питается от одной батареи АА и использует DC/DC преобразователь MAX756, что работает в повышающем режиме для преобразования батареи 1,5 В в напряжение 3,3 В, необходимое для передатчика. Можно не усложнять и сразу запитать нужным вольтажом. Приемник работает от двух 1,5 В батареек. Он получает импульсы посылаемые с передатчика и от этого мигает светодиод. Это наш первый простой тест с ВЧ каналом.

Схема передатчика и приёмника

Оборудование с такой схемой обеспечивает стабильный прием сигналов на 100 метров с помощью передатчика, расположенного в доме.

Разработка коммуникационного протокола

Проблема, с которой мы сталкивались в представленном выше эксперименте в том, что радиочастотный канал заполняют другие сигналы, поэтому TX модуль принимает что-то даже если TX модуль выключен. Следовательно, нам нужен способ различать наши сигналы и чужие. Мы можем различить появление нужной передачи 0 и 1, направив пакет тонов различной длительности. После многочисленных экспериментов был выбран 250 мксек период для последовательной передачи данных. А 0 и 1 сигналы устанавливаются 150 мксек и 200 мксек, соответственно. Таким образом 1 байт, отправленный TX модулем предшествует 400 мксек синхронизирующего импульса. На рисунке ниже показана осциллограмма, отправления байта 00110100.

PIC программа для TX модуля здесь. Программа начинается примерно через 2 сек задержка, которая необходима для предотвращения отправки случайных данных сразу после включения питании. TX модуль питается от одной батареи АА, чье напряжение поднимается до 3.3 В микросхемой MAX756.

Передающая часть

Приемник является чуть более сложным. Он также работает на MAX756, которое преобразует 1,5 В АА батареи в 5 В. На 330 Ом резисторе падает напряжение до 3 В. Можно, конечно, поставить MAX756 в 3,3 В режиме, но нам нужно 5 В для запитки других устройств, подключенных к модулю приемника.

Приёмная часть

Приемная программа реализована в виде конечного автомата с двумя состояниями. State0 является стартовой. В этом состоянии мы дожидаемся синхронизации импульсов. Вначале компаратор PIC указывает на передачу. После этого мы измеряем длину полученного импульса. Если она значительно ниже - его игнорируют и схема остаётся в том же состоянии в ожидания очередного импульса. Пороговое значение установлено экспериментально и является оптимальным.

Как только нужный синхроимпульс получен, двигаемся к state1. В этом состоянии мы получаем 8 бит и можем скомпоновать их в байте. Переход в это состояние возможен только если передатчик посылает достаточно долго синхронизирующий сигнал. После измерения длины полученного импульса мы сравниваем ее с порогом. Если импульс слишком короткий, удаляем его и возвращаем обратно state0. В противном случае, проверяем длительность импульса против другого уровня, чтобы различить его между 0 и 1. В результате полученный бит хранится в виде с-бита в регистре статуса и используя сдвиг влево включаем его в байт. После приема 8 бит мы вернемся к state0 и процесс повторяется.

Чтобы проверить, что действительно получен байт, который был послан передатчиком, заставим мигать светодиод соответствующее число раз (4 раза в текущей настройке). После этого ждем около 2 сек и возвращаем обратно state0 получать очередной байт.

Реализация десяти импульсного кодирования данных

Недавно мы обнаружили очень полезный коммуникационный протокол, который значительно снижает энергопотребление передатчика. Это 10-импульсное кодирования данных, которое использует интервалы между короткими импульсами для кодирования нулей и единиц в байте. Таким образом, передатчик должен излучать только во время импульсов, что значительно увеличивает срок службы батареи. Кроме того, приемник может автоматически адаптироватся к скорости передачи данных. Мы взяли в качестве прототипа программу, разработанную для аналогичного проекта от одной известной фирмы. Схемы почти такие же, как и в предыдущих экспериментах и используют двухпроводный интерфейс для ЖК-модуля, для отладки. Передатчик посылает текстовую строку при нажатии на кнопку и эта строка отображается на дисплее на стороне получателя.

Схемы TXM и RXM 433

Важный вопрос состоит с шириной импульса, которую следует использовать. После многочисленных экспериментов мы пришли к значению 100 мкс, что соответствует примерно 5 кБит/сек скорости на максимальной 10 кБит/с, которую поддерживает модуль передатчика. Получается, что уменьшение длительности импульса в 2 раза приводит к менее уверенному приему. Также, в диапазоне 433 МГц имеется немало шумов в виде нескольких хаотических импульсов на выходе приемника. Дальнейшее уменьшение ширины импульса делает трудным различие между сигналом и шумом. Таким образом, добились хорошего баланса между чувствительностью приемника и фильтрацией шумов.

Программа для передатчика начинается с того, что после нажатия кнопки передатчик будет вызван из спящего состояния и отправлен обратно в сон после передачи данных. Это значительно снижает энергопотребление модуля. Текущие настройки обеспечивают зазоры между импульсами для передачи 0 и 1 810 мксек и 1890 мксек, соответственно, в то время как эталонный зазор - шириной 1350 мксек. Таким образом передача одного байта колеблется между 7.8 и 15.1 мсек, в результате чего скорость передачи данных примерно 66 и 128 байт/сек. Этого более чем достаточно для большинства дистанционно управляемых устройств.

Радиолиния была проверена путем размещения блоков в помещениях, расположенных на разных этажах частного дома с расстоянием 50 метров. Прием испытательного сигнала был стабильный и без ошибок.

Одноканальный пульт дистанционного управления

Сейчас мы попробуем реализовать 1 канал управления при наличии различных помех. Для этого устанавливаем передатчик в режим генерации симметричных квадратных импульсов, период которого регулируется переменным резистором. Он подключен к PIC входу АЦП и напряжение преобразуется как параметр задержки. Период модулирующего сигнала может быть настроен с шагом в 100 мксек начиная от 500 мксек и до 255х100+500 = 26 мсек, что соответствует полосе модулирующих частот от 2000 Гц до 30 Гц, соответственно.

Схема передатчика на одну команду

Приемник позволяет регулировать чувствительность приема сигнала и настроиться на конкретную частоту модуляции. Он использует аналоговый выход. Напряжение на этом выходе пропорционально уровню сигнала. Когда нет сигнала, постоянное напряжение на этом выходе составляет около 1.1 В. это напряжение поступает на неинвертирующий вход встроенного в микроконтроллер компаратора. Инвертирующий вход этого компаратора подключенный к правому (по схеме) переменнику. Напряжение на этом входе должно быть немного больше, чем на неинвертирующем и оно определяет чувствительность системы. На выходе компаратора считывается код и длительность импульсов на его выходе измеряется в единицах, чье числовое значение задается левым (на схеме) подстроечником. Он соединён с АЦП. Таким образом вся система может быть настроена для реагирования на частоту модуляции, и больше ни на какие другие частоты. Следовательно, он работает как частотный селективный фильтр, настроенный переменным резистором.

Схема приёмника на одну команду

При настройке системы сначала выбирает частоту модуляции в передатчике. После этого настраивают приемник, медленно вращая переменник влево. Обе ручки должны быть в примерно одинаковом положении для синхронизации. Файлы проекта в общем архиве .

Обсудить статью ПЕРЕДАЧА ЦИФРОВЫХ ДАННЫХ ПО РАДИОКАНАЛУ

Для передачи телевизионных сигналов по радиоканалам в принципе можно использовать как AM, так и ЧМ. В случае ЧМ для обеспечения высокой помехоустойчивости передачи необходимо, чтобы индекс модуляции m чм был равным 3...5. При этом полоса частот ∆f чм занимаемая частотно-модулированным сигналом, будет определяться соотношением:

∆f чм = 2f B + 2∆f D ,

где ∆f D = m чм f B - девиация частоты.

Следовательно, для передачи одного телевизионного сигнала потребуется радиоканал с полосой частот порядка 50...70 МГц. Такое расширение полосы частот радиоканала привело бы к резкому сокращению общего числа передаваемых телевизионных сигналов в диапазоне частот, отведенном для телевизионного вещания. В современной сети телевизионного вещания для передачи телевизионных сигналов по радиоканалам используется только AM, несмотря на более низкую помехоустойчивость и худшие энергетические показатели радиопередатчиков по сравнению с ЧМ. Основное достоинство AM заключается в том, что амплитудно-модулированный сигнал занимает сравнительно узкую полосу частот.

Как известно, AM несущей частоты f 0 приводит к образованию двух боковых частотных полос - нижней и верхней, каждая из которых равна ширине полосы частот модулирующего сигнала. Если максимальная модулирующая частота f B = 6 МГц, что соответствует верхней частоте телевизионного сигнала, то спектр модулированных частот будет равным f 0 ± f B , т.е. займет полосу приблизительно в 12 МГц. Поэтому для возможности передачи модулированного телевизионного сигнала в стандартном радиоканале, имеющем полосу пропускания 8 МГц, нижняя боковая полоса частот модулированного телевизионного сигнала частично подавляется, что приводит к устранению избыточности информации в амплитудно-модулированном телевизионном сигнале.

Рис. 8.1. Номинальные амплитудно-частотные характеристики радиопередатчиков изображения и звукового сопровождения

Согласно ГОСТ 7845-92 остаток нижней боковой полосы частот составляет 1,25 МГц. При этом номинальная полоса частот радиоканала, отводимая для передачи непосредственно телевизионного сигнала составляет 7,625 МГц (рис. 8.1). Причем ослабление частотных составляющих -1,25 и 6,375 МГц относительно несущей частоты изображения составляет 20 дБ. Часть спектра нижней боковой полосы частот шириной 0,75 МГц передается в неискаженном виде. Крутизна склона нижней боковой полосы частот, начинающегося от 0,75 МГц ниже несущей частоты изображения, составляет 40 дБ/МГц. При этом крутизна склона верхней боковой полосы частот, рядом с которым расположен спектр сигнала звукового сопровождения, оценивается величиной более 50 дБ/МГц. При таком способе передачи телевизионного сигнала по радиоканалу амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) тракта изображения телевизионного приемника должна иметь форму, представленную на рис. 8.2. Из рис. 8.3 следует, что в телевизионных приемниках уровень несущей частоты изображения должен ослабляться на 6 дБ, т.е. в 2 раза, а частотная составляющая 0,75 МГц нижней боковой полосы должна быть ослаблена на 20 дБ, т.е. в 10 раз, по сравнению с уровнем опорной частоты 1,5 МГц в спектре верхней боковой полосы. При выполнении данных условий после детектирования телевизионного радиосигнала суммарное номинальное напряжение, образующееся на нагрузке детектора от одинаковых частотных составляющих нижней и верхней боковых полос, на любой частоте спектра в пределах 0...6 МГц всегда будет равно единице, если отсчет вести в относительных величинах. На практике это означает, что форма результирующей АЧХ тракта передачи телевизионного радиосигнала от модулятора радиопередатчика до нагрузки детектора телевизора будет равномерной в заданной полосе частот 6 МГц.

Рис. 8.2. Амплитудно-частотная характеристика радиотракта изображения телевизионного приемника

Рис. 8.3. АЧХ усилителя промежуточной частоты изображения телевизионного приемника

В каждом стандартном радиоканале шириной 8 МГц кроме телевизионного сигнала передается соответствующий ему сигнал звукового сопровождения (см. рис. 8.1). Причем радиосигнал звукового сопровождения передается с помощью ЧМ несущей частоты звука, что обеспечивает высокую помехоустойчивость тракта звукового сопровождения. Максимальная девиация частоты составляет ±50 кГц при номинальной ширине полосы частот, занимаемой радиосигналом звукового сопровождения, не более 0,25 МГц. Для использования общей антенно-фидерной системы в радиопередающих устройствах и общего усилительного тракта для усиления телевизионного сигнала и сигнала, звукового сопровождения в телевизорах принято передавать сигнал звукового сопровождения на несущей частоте, близкой к несущей частоте изображения. В действительности разнос несущих частот звука и изображения составляет 6,5 МГц, причем несущая частота изображения меньше несущей частоты звука. Разные виды модуляции телевизионного и звукового радиосигналов в значительной мере облегчают их разделение в телевизорах. На практике мощность радиопередатчика звукового сопровождения составляет 10...20% от мощности телевизионного радиопередатчика в моменты передачи СИ. Соотношение мощностей радиопередатчиков изображения и звукового сопровождения выбирается из условия создания одинаковых радиусов действия обоих передатчиков при приеме на стандартные телевизионные приемники.

Ввиду униполярности телевизионного сигнала возможны два варианта AM радиосигнала: негативная и позитивная в зависимости от полярности модулирующего телевизионного сигнала. В большинстве стран мира, в том числе и нашей стране, принята негативная полярность модуляции, при которой максимальному уровню несущей изображения соответствует передача уровня СИ, а минимальному значению - уровень белого телевизионного сигнала. При такой полярности модуляции по сравнению с позитивной импульсные помехи проявляются на телевизионном изображении в большинстве случаев в виде темных точек, а не белых, поэтому они визуально менее заметны. Повышается помехоустойчивость тракта синхронизации телевизионной системы по всем видам помех, кроме импульсных, так как при передаче СИ телевизионный радиопередатчик излучает максимальную, т.е. пиковую мощность. При негативной полярности модуляции в телевизорах легче осуществлять автоматическую регулировку усиления (АРУ), так как в излучаемом радиосигнале, независимо от содержания телевизионного изображения, СИ соответствует максимальной и постоянной величине излучаемой мощности. Кроме того, облегчается конструирование радиопередатчиков, так как средняя излучаемая мощность значительно меньше максимальной, поскольку на телевизионных изображениях больше преобладают белые детали. Основной недостаток негативной полярности модуляции заключается в относительно большем влиянии импульсных помех на устойчивость синхронизации в телевизионных приемниках.

Способ установки элементов передающей телевизионной антенны ориентирует электрический и магнитный векторы электромагнитной волны, т.е. определяет плоскость поляризации электромагнитного излучения. Согласно ГОСТ 7845-92 допускается использовать как горизонтальную (вектор электрического поля расположен в горизонтальной плоскости), так и вертикальную поляризации волн, излучаемых телевизионным радиопередатчиком. В свободном пространстве горизонтальная и вертикальная поляризации электромагнитных волн не имеют друг перед другом каких-либо преимуществ. Однако в реальных условиях, особенно в городах с большим количеством вертикально отражающих объектов, например домов, при горизонтальной поляризации обеспечивается меньший уровень отраженных интерферирующих волн, которые вызывают замирание сигнала и помехи на телевизионном изображении в виде дополнительных контуров. Кроме того, при горизонтальной поляризации наблюдается меньшее воздействие промышленных помех, в частности помех от систем зажигания автотранспорта, которые имеют вертикально поляризованную составляющую.

Наконец, конструкции телевизионных антенн с узкими диаграммами направленности для приема горизонтально поляризованных электромагнитных волн оказываются более простыми, их легче устанавливать на металлических опорах. Поэтому при организации телевизионного вещания в большинстве стран мира предпочтение было отдано горизонтальной поляризации электромагнитного излучения.

Современные концепции и уровень развития техники позволяют создавать самые разнообразные сложно-разветвленные системы охранного теленаблюдения. Главная техническая задача, решаемая системой видеонаблюдения - это передача видеосигнала от источника (объект наблюдения) к приемнику (оборудование просмотра/записи/хранения). В наше прогрессивное время существует множество решений вопроса передачи видеосигнала, каждый их которых имеет свои плюсы и минусы, тонкости и состав оборудования.

Самые популярные решения:

1. Передача видео сигнала по кабельной линии.(Основа любой системы).

Коаксиальный кабель (РК, RG ..) (Аналоговый сигнал, TVI, AHD).
Витая пара (UTP, FTP, ТПП…) (Аналоговый сигнал с приемопередатчиками, IP цифровой сигнал).

2. Передача сигнала по радиоканалу. (Способ доступен не для всех законодательно).

3. Передача сигнала по ВОЛС или LAN. (IP цифровой сигнал).

Передача видеосигнала по коаксиальному кабелю (РК, RG).
Плюсы:	Минусы:
Передает сигнал от видеокамеры к приемнику (видеорегистратору) на прямую, без применения дополнительного оборудования, т.к. передающее и приемное оборудование изначально предусматривает именно такой способ передачи сигнала.	Дальность передачи уверенного сигнала ограничивается 200-250м в зависимости от внешних условий и используемой кабельной продукции; Низкая помехоустойчивость кабеля. В некоторых случаях необходимо использовать развязывающие трансформаторы и специальные фильтры от помех.
Передает TVI, AHD сигнал от видеокамеры к приемнику (видеорегистратору) на прямую, без применения дополнительного оборудования. Способ освоен всеми производителями и позиционируется, как способ перевода старых систем на новый уровень в формат FullHD и выше, без замены кабельной линии. Помехоустойчивость выше чем у аналоговых систем.	Дальность передачи уверенного сигнала ограничивается 200-250м в зависимости от внешних условий и используемой кабельной продукции. Обычно видеокамеры формата TVI, AHD работают только с регистраторами своего производителя.

Приведем несколько способов простой конфигурации системы с использованием передачи видеосигнала по РК и RG кабелю.

Аналоговый способ (Самое начало развития видеонаблюдения)

Выполняет визуальное обнаружение нарушения рубежа охраны без видеорегистрации (записи).

Аналоговый способ и новые форматы передачи TVI и AHD.

Выполняет визуальное обнаружение с видеорегистрацией (оцифровка или преобразование сигнала, формирование архива). Емкость системы 4, 8 или 16 каналов. Видеорегистратор устанавливается на посту охраны или в ином помещении с ограниченным доступом.

На схеме два вида приемо-передатчиков по витой паре: пассивный и активный. Пассивный передатчик не требует питания, простой в установке, но дальность передачи сигнала от ч/б камеры до 600 метров, от цветной до 400 метров. Активный передатчик требует питания, чаще всего он совмещен с усилителем видеосигнала, корректором и изолятором, заметно повышается дальность передачи видеосигнала до 2400 метров и помехоустойчивость системы.

К подобному решению можно добавить (+), кабель UTP дешевле РК или RG за метр.

Такой способ не применим к комплексным системам и используется в редких случаях, когда нужно выявить повторяющееся правонарушение или хищение. И даже в таких случаях закон на стороне нарушителя. Но все же оборудование передачи сигнала по радиоканалу существует и успешно продается.

Подробно про способ передачи видеосигнала по радиоканалу, можно прочитать в статье Беспроводное видеонаблюдение.

Ниже приведены варианты построения системы видеонаблюдения с использованием IP камер.

Передача оцифрованного сигнала с видеокамеры

Это простейший способ формирования видеонаблюдения на IP камерах по структурированной кабельной сети. Добавим (+) решению за отсутствие каких-либо помех. Видеосигнал проходит оцифровку в видеокамере, что исключает наводки на высокочастотные кабеля. На сервер устанавливается ПО, задача которого связь с камерами, отображение видеоинформации и сохранение.

Передача оцифрованного сигнала с регистраторов

Такой способ больше всего подходит для перевода старой системы видеонаблюдения на современный уровень в случае, когда серверное оборудование не устраивает по качеству записи или вышло из строя. К аналоговым видеокамерам добавляют устройство «кодер» и формирователь пакетов.

Передача оцифрованного сигнала по ВОЛС

С таким решением любые расстояния не предел. Лучше всего использовать в комплексных проектах, где видеонаблюдение формируется из 150-200 камер. Подходит для любого типа объектов различной сложности в архитектуре и площади. Использование решения позволяет с наименьшими затратами построить систему видеонаблюдения на распределенных объектах или же на отдельно расположенных объектах, где удобнее вести локальную видеозапись. Например, банкоматы, автозаправочные станции, силовые и трансформаторные подстанции, платежные и информационные терминалы.

Обзорный проект

Описание:

Основна я идея проекта состоит в том, чтобы передать данные от одного пункта до другого. Эта передача может быть как беспроводная по радиоканалу, так и по проводам.
В данном проекте передаются 4 типа данных от различных типов датчиков по радиоканалу.
В качестве датчиков используется температурный датчик, датчик уровня топлива,
датчик давления и датчик числа оборотов за 1 минуту. Все эти датчики имеют аналоговый выход в форме напряжения, которое преобразуется в цифровые данные, которые мы можем передать.

Почему необходимо преобразовывать аналоговые сигналы в цифровые?

Предположим , что мы преобразовали аналоговые сигналы в цифровые данные. Что дальше? Поскольку четыре различных типа данных мы должны передать по одному каналу, то нам надо их объединить. Аналоговые сигналы объединить невозможно, для цифровых сигналов мы можем использовать цифровой коммутатор, который будет объединять данные в один поток следующими один за другим.
Примечание: скорость передачи данных от 12 до 15 циклов в 1 минуту.

Передача данных:

Блок-схема показывает пример передачи данных с использованием
какой либо модуляции сигнала.

После получения данных от приемника и их демодуляции мы получим реальные данные,
которые передавались передатчиком и мы легко их показывать.

Функциональная блок-диаграмма:

Схема цифровой части:

Рис.1 (секция А)

Рис.2 (Секция В - радиочастотный передатчик)

Описание схемы:

В секции "А" изображен цифровой приемник сигналов от 4-х датчиков. Здесь используется аналоговый
переключатель IC M4066, который также хорошо работает как и цифровой.
Он имеет четыре устройства ввода/вывода и отдельные выводы для контроля передачи аналоговых сигналов через коммутатор. Линии управления коммутатором соединяются с выводами микроконтроллера (порты 2.1 - 2.4).
Поскольку эти все сигналы аналоговые, так что мы должны преобразовать их в цифровые форму
посредством аналого-цифрового преобразователя. Для этой цели мы использовали IC ADC0804.
Это 8-разрядный АЦП и на его выходе мы имеем цифровой эквивалент аналогового сигнала с
диапазоном значений от 0 до 255. Из АЦП 8-разрядные данные поступают в микропроцессор
(порты 1.0 - 1.7). Посредством мультиплексирования 4 аналоговых сигналов последовательно
переводятся в цифровую форму и в виде одного потока данных передаются в модулятор передатчика.

Рис.3 (комментарий к цифровой схеме)

Чтобы передать некоторый сигнал на расстояние мы должны промодулировать его в передатчике. Хорошо, когда схема модулятора совмещена с передатчиком. В данной схеме используется частотная модуляция из-за ее простоты и получения большой дальности передачи сигнала, которая может составить около 2 км. Так например вещательный диапазон FM достаточно широк для возможной передачи данных. Этот передатчик передает сигнал на частоте 98 МГц. Но сигнал передатчика не будет точно соответствовать модулирующему цифровому сигналу (форма меандра). Здесь мы говорим, что сигнал лишь похож по форме на меандр. Точный вид формы сигнала передатчика можно увидеть на осциллографе.

Радиочастотный передатчик в данном проекте собран по простейшей схеме (рис.2). Он представляет собой LC возбудитель на одном транзисторе совмещенный с цепями ЧМ модулятора. Выходная мощность передатчика около 0,8 Вт. Частота автогенератора 98 МГц. Приемник - обычный радиовещательный с подходящим УКВ диапазоном. Дальность уверенного приема и демодуляции цифровых данных не более 2-х километров. И при использовании данной аппаратуры не может быть улучшена.

PS:
Данная статья приводится лишь как пример использования технологии. В ней не конкретизируются типы эффективных модуляторов/демодуляторов и используется технически несовершенный радиоканал для передачи данных.