ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Codificador y decodificador del canal de radio de la guardia. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Automóvil. Dispositivos de seguridad y alarmas. Muchos radioaficionados y automovilistas ya saben que ahora los órganos de asuntos internos pueden montar en un automóvil y operar dispositivos electrónicos de vigilancia con un canal de radio. A diferencia de los guardias de señales de sonido ampliamente utilizados, el vigilante con un canal de radio no da una alarma a todo el distrito, sino solo al propietario (aunque, si es necesario, puede duplicar la señal de radio con señales de sonido y luz fuertes) . Habiendo recibido una señal de alarma en el canal de radio, el propietario toma las medidas correspondientes a las circunstancias específicas, en particular, llama a la policía e informa sobre un intento de abrir el automóvil o desmantelar sus componentes. Si, a pesar de las medidas tomadas, el robo se produjo, entonces existe una posibilidad real de encontrar el automóvil en una "persecución en caliente" por parte de policías equipados con el equipo necesario. El canal de radio autoguard consta de dos bloques: transmisión y recepción. La unidad emisora incluye el propio resguardo con el conjunto necesario de sensores, un codificador y un transmisor con antena radiante. Este bloque está montado en el coche. La fuente de alimentación puede ser una batería integrada o su propia batería integrada. La unidad receptora consta de una antena receptora, un receptor, un decodificador y un generador de alarma audible. Esta unidad se fabrica como un diseño de bolsillo en miniatura autoalimentado o como un receptor de sobremesa alimentado por la red eléctrica de alta sensibilidad. En el caso general, cuando se activa la autoguardia, el transmisor comienza a emitir una señal de radio modulada por un código de pulso generado por el codificador. El receptor con el decodificador extrae "su" señal de código de la masa de señales en el aire y enciende el generador de señales de alarma. En realidad, puede haber muchas opciones para organizar un canal de radio debido a la variedad de tareas prácticas. Pero en todos los casos, los parámetros del canal de radio deben cumplir con los requisitos técnicos establecidos por la Inspección Estatal de Telecomunicaciones. Aquí están los principales:
De acuerdo con el "Reglamento de Radio" de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (vol. 1, "Radio y Comunicación". M., 1985), es costumbre designar las clases de radiación con tres símbolos. La primera, una letra, indica el tipo de modulación de la portadora principal. El segundo, una figura, sobre la naturaleza de las señales que modulan la portadora principal. El tercero - una carta - el tipo de información transmitida. En relación con nuestro caso, la letra A denota modulación de dos bandas laterales, la letra F - frecuencia, P - una secuencia de pulsos no modulados. El número 1 corresponde a una variante con un canal que contiene información cuantificada o digital sin el uso de una subportadora moduladora (excluyendo la división de tiempo de los canales), y el número 0 corresponde a la ausencia de una señal moduladora. Y, por último, se asigna la letra D al caso de la transmisión de información digital, señales de telemetría, telecontrol. Es fácil ver que los requisitos presentados aquí se relacionan principalmente con el transmisor. Esto es comprensible: después de todo, la posibilidad de un funcionamiento simultáneo conjunto de varios sistemas de seguridad dependerá en gran medida de su calidad. Las características del receptor pueden ser cualquiera, siempre que proporcione una comunicación fiable en condiciones de funcionamiento específicas y no sea en sí mismo una fuente de interferencia. Los requisitos enumerados, aparentemente, no son definitivos, ya medida que se vaya perfeccionando el desarrollo de esta técnica. Los nodos más complejos del canal de radio son el codificador y el decodificador. Por lo tanto, los editores decidieron, siguiendo la tradición, comenzar a conocer al guardia del canal de radio con un artículo sobre estos nodos. En el futuro, está previsto publicar descripciones de los nodos restantes de la guardia de radio. La introducción de un canal de radio en un sistema de alarma de seguridad electrónica amplía drásticamente sus capacidades y requerirá que el diseñador resuelva una tarea difícil: garantizar la selección confiable de una señal de radio entre muchas otras, incluidas las señales con un propósito similar. Para hacer esto, parecería que es suficiente encontrar una sección "tranquila" en una u otra banda de radio e irradiar solo una portadora en ella. Entonces la desaparición del portador servirá como señal de alarma. O viceversa: la aparición de un portador será una señal de alarma. Tal sistema de radio es bastante simple de implementar. Sin embargo, resulta ser inutilizable. En primer lugar, porque prácticamente no existen secciones "tranquilas" en el espectro radioeléctrico moderno; en segundo lugar, no está protegido de ninguna manera contra el bloqueo incluso por los medios más primitivos, contra la interferencia que provoca llamadas falsas, decepcionará rápidamente a su creador; en tercer lugar, tal uso del aire probablemente entrará en conflicto con la legislación sobre radiocomunicaciones*. Otra forma es modular la portadora con una señal de tono. Pero aquí también, las dificultades de crear filtros con la selectividad necesaria y precisión en su posición de frecuencia no permiten colocar un número significativo de canales en la banda de paso del receptor de radio: generalmente no más de 10-15, lo que significa el mismo número de canales protegidos. objetos. Bajo, por supuesto, y la inmunidad al ruido de tales sistemas. La portadora también se puede modular (manipular) con una señal pulsada. Dichos sistemas de encriptación se utilizan, pero en su mayor parte en formas muy simples: se logra una variedad de señales variando el ancho de pulso (PWM), su número, etc. Las capacidades de tales sistemas también son relativamente pequeñas, especialmente en transmisiones estrictamente limitadas en el tiempo. Uno de los posibles principios para construir una señal de cifrado con una gran "capacidad" combinatoria es que el tiempo asignado para la transmisión se divide en intervalos iguales: familiaridad, cada uno de los cuales corresponde a 0 o 1. Si para 1 tomamos la presencia de radiación de alta frecuencia en la antena del transmisor, y para 0 - su ausencia, entonces dicha señal cifrada se verá como un mensaje de radiotelegrafía muy corto. En una secuencia binaria que consta de n espacios de caracteres, se pueden colocar 2 "mensajes cifrados diferentes. Es cierto que, además de la parte de información en sí, dicho mensaje generalmente contiene bits auxiliares (inicio, por ejemplo), que simplifican su descifrado. La Figura 1 muestra un diagrama esquemático de un codificador que implementa este principio.
El codificador contiene un oscilador de baja frecuencia estabilizado por cuarzo (DD5.3, DD5.4, ZQ1), un disparador (DD4.3, DD4.4), que cambia de estado cuando se dispara el nodo de vigilancia (con al menos un nivel alto a corto plazo en la entrada "Señal"), nodo que cambia el sistema al modo de espera (SB1, DD4.1, DD4.2) y el contador DD1, que controla el funcionamiento de los interruptores DD2 y DD3. Una u otra combinación de cifrado se marca conectando las entradas de información de los interruptores D02, DD3 con un cable de alimentación positivo o con un cable común. La familiaridad inicial (cero) de la combinación de cifrado siempre está ocupada por uno: el bit de inicio (se aplica un nivel alto al pin 14 del interruptor DD2). Los conocidos 1,2,..., 14 (según los números de los terminales del paquete) siguen en el tiempo en este orden. El codificador controla el funcionamiento del transmisor de radio con señales de la salida de los elementos DD5.2 y DD6.4. Cuando aparece un nivel bajo en la salida del elemento DD5.2, el transmisor está encendido. En la Fig. 2 se muestra un diagrama de una de las variantes del nodo de encendido.
Las señales de salida del elemento DD6.4 controlan el funcionamiento de la ruta de alta frecuencia del transmisor. La señal de manipulación se puede alimentar al circuito emisor del transistor de la etapa intermedia o de salida a través del transistor de búfer VT2 (Fig. 3).
La transmisión de la combinación de cifrado solo es posible en la posición "Código" del interruptor SA1. La posición "Emisión continua" está destinada al control del modo y la configuración del transmisor. En modo armado, la entrada de "Señal" es baja; el disparador DD4.3, DD4.4 presionando el botón SB1 se establece en el estado 0, en el que el generador de reloj está inhibido, y el contador DD1 pasa al estado cero, en el que hay un bajo voltaje en sus salidas. Como resultado, la salida del interruptor DD2 es baja (como en la entrada de XO) y la salida del interruptor DD3 está en un estado de alta resistencia. La potencia del transmisor y el manipulador están apagados. Después de que se activa el nodo de vigilancia, el nivel en la entrada "Señal" cambia de cero a uno, el disparador DD4.3, DD4.4 cambia al estado 1, el transmisor se enciende y el generador de reloj comienza a funcionar. El contador DD1 y los interruptores generan una combinación cifrada de pulsos correspondientes a la posición de los puentes del campo de contacto X1. Esta combinación de cifrado a través del elemento abierto DD6.4 ingresa al manipulador del transmisor. En un codificador con un resonador de cuarzo "reloj" en un generador de reloj, la duración de una familiaridad será aproximadamente igual a 1,95 ms. La duración de la combinación de cifrado completa es de 30 ms, las pausas entre ellos son de aproximadamente 470 ms. La duración de la pausa está determinada por la vida útil de la señal de alto nivel en la salida del conjunto de diodo-resistencia VD1 - VD4.R9. Eliminando, por ejemplo, el diodo VD4, la duración se puede reducir a unos 220 ms. El número total de posibles combinaciones de cifrado es 2^14 = 16384. Para trabajar a una mayor velocidad, solo necesita reemplazar el resonador de cuarzo "reloj" por uno de mayor frecuencia. Sin embargo, esto conducirá obviamente a una correspondiente expansión del ancho de banda ocupado por el canal de radio, hasta la salida de los límites permitidos, ya la insuficiencia del ancho de banda del FSS del receptor de radio. La corriente consumida por el codificador en modo de espera con una tensión de alimentación de 9 V no supera los 1...2 μA. La amplitud de la señal del nodo de seguridad no debe ser inferior a 4 V. El codificador permanece operativo cuando la tensión de alimentación cae a 5 V. La selección de la señal de cifrado "propia" en el contexto de varios tipos de interferencia en el canal de comunicación se asigna al decodificador. Su diagrama esquemático se muestra en la Fig.4.
El decodificador consta de un generador de reloj montado en los elementos DD5.3, DD5.4 y estabilizado por un resonador de cuarzo ZQ1 (a la misma frecuencia que el resonador de cuarzo del codificador), disparador DD4.1, DD4.3, conmutado por el frente de la señal en el aire, el comparador DA1, que amplifica y da forma a esta señal, el nodo para poner el decodificador en modo de espera (SB1, R7, C3, DD6.1) y el contador DD1, que controla el funcionamiento de los interruptores DD2 y DD3, al igual que en el codificador. Además, el decodificador incluye un nodo para comparar la combinación de cifrado recibida del aire con la instalada en el decodificador. El nodo de comparación se ensambla en los elementos DD5.2, DD6.2, DD7.1, DD7.2, DD7.3. El decodificador se pone en modo de espera presionando el botón SB1, mientras se produce un pulso de alto nivel en la salida del elemento DD6.1, configurando el disparador DD4.1, DD4.3 al estado O y reiniciando el contador DD1. El elemento DD5.1 se cierra y no pasa los pulsos del generador de reloj operativo a la entrada C del contador DD1, por lo que sus salidas permanecen bajas. Tan pronto como la salida del inversor DD4.4 aparecen pulsos de la combinación de cifrado recibida del aire, el disparador DD4.3, DD4.1 cambia, el elemento DD5.1 se abre y el contador DD1 comienza a contar los pulsos de el generador de reloj Los interruptores DD2, DD3 producen una combinación de cifrado ejemplar de pulsos correspondientes a la posición de los puentes del campo de contacto X1. La comparación real de la combinación de cifrado etéreo y ejemplar ocurre en el elemento DD7.3. Va poco a poco, comenzando desde el bit de inicio, seguido de la activación del resultado con el elemento DD6.2. El pulso estroboscópico tomado de la salida del elemento DD7.2 ocupa el segundo cuarto de cada familiaridad, lo que permite despreciar algún avance de la combinación cifrada recibida en relación a la instalada en el decodificador y la disparidad en los valores de frecuencia de los generadores de reloj del codificador y decodificador. La primera falta de coincidencia de la combinación de cifrado cambia el decodificador a su estado original. Si las combinaciones de cifrado son idénticas, aparece un nivel alto en la salida 2 ^ 10 del contador DD1. Esta señal incluye una unidad de señalización de alarma, cuyo esquema se muestra en la Fig.5.
El nodo de señal consta de dos generadores: uno, ensamblado en los elementos DD1.1, DD1.2, opera a una frecuencia de 007 ... 5 Hz, y el otro, DD0,5, DD1, a una frecuencia de 1.3.. .1.4kHz. Fruto del trabajo conjunto de ambos generadores, el emisor piezoeléctrico acústico BF1 reproduce breves ráfagas tonales perturbadoras, alternadas con pausas de la misma duración. Si se necesita un volumen alto de la señal de alarma, en lugar del piezoeléctrico BF2, se enciende un amplificador de potencia basado en el transistor VT1 cargado con el cabezal dinámico BF1. Potencia del cabezal: no menos de 1 W, resistencia: 2 ohmios. La corriente consumida por el decodificador y el nodo de señal en modo de espera con una tensión de alimentación de 9 V es de 1,2 mA. En el modo de alarma, el decodificador consume 5 mA si el emisor de sonido es un elemento piezoeléctrico y 60 mA si el emisor de sonido es una cabeza dinámica 0,5 ГДШ-9. El decodificador permanece operativo cuando la tensión de alimentación cae a 5 V. La señal a la entrada del decodificador (a la salida del detector del receptor de radio) debe tener una polaridad positiva y una amplitud de al menos 150 mV. Ver otros artículos sección Automóvil. Dispositivos de seguridad y alarmas.. Lee y escribe útil comentarios sobre este artículo. Últimas noticias de ciencia y tecnología, nueva electrónica: Cuero artificial para emulación táctil.
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