Bibliothèque technique gratuite ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Encodeur et décodeur du canal radio du gardien. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Voiture. Dispositifs de sécurité et alarmes De nombreux radioamateurs et automobilistes savent déjà que les organes des affaires intérieures autorisent désormais l'installation et le fonctionnement de dispositifs de surveillance électroniques avec canal radio sur une voiture. Contrairement aux gardiens de voiture à alarme sonore très répandus, un gardien doté d'un canal radio ne déclenche pas l'alarme dans tout le quartier, mais uniquement auprès du propriétaire (bien que, si nécessaire, il soit capable de dupliquer le signal radio avec des signaux sonores et lumineux forts. ). Après avoir reçu un signal d'alarme par radio, le propriétaire prend les mesures appropriées aux circonstances, notamment il appelle la police et signale une tentative d'ouverture de la voiture ou de démontage de ses composants. Si, malgré les mesures prises, le vol persiste, il reste alors une réelle possibilité de retrouver la voiture « sur ses talons » par des policiers équipés du matériel nécessaire. L'autoguard de canal radio se compose de deux blocs - transmission et réception. L'unité de transmission comprend le système de protection de la voiture lui-même avec l'ensemble de capteurs nécessaire, un encodeur et un émetteur avec une antenne rayonnante. Cette unité est montée sur une voiture. La source d'alimentation peut être soit une batterie intégrée, soit sa propre batterie intégrée. L'unité de réception se compose d'une antenne de réception, d'un récepteur, d'un décodeur et d'un générateur de signal d'alarme. Cette unité se présente soit sous la forme d'une conception de poche miniature avec alimentation autonome, soit sous la forme d'un récepteur de bureau hautement sensible alimenté par le réseau. En général, lorsque la protection automatique se déclenche, l'émetteur commence à émettre un signal radio modulé par un code impulsionnel généré par l'encodeur. Un récepteur équipé d'un décodeur sépare son « propre » signal de code de la masse des signaux à l'antenne et allume le générateur de signal d'alarme. En réalité, il peut exister de nombreuses options pour organiser une chaîne de radio en raison de la variété des tâches pratiques. Mais dans tous les cas, les paramètres du canal radio doivent répondre aux exigences techniques établies par l'Inspection nationale des télécommunications. Voici les principaux :
Selon le « Règlement sur les radiocommunications » de l'Union internationale des télécommunications (Vol. 1, « Radio and Communications. » M., 1985), les classes d'émission sont généralement désignées par trois symboles. La première - la lettre - indique le type de modulation de la porteuse principale. La seconde - un chiffre - sur la nature des signaux modulant la porteuse principale. Le troisième est la lettre – le type d’informations transmises. Par rapport à notre cas, la lettre A désigne une modulation à deux bandes, la lettre F - fréquence, P - une séquence d'impulsions non modulées. Le chiffre 1 correspond à une option avec un canal contenant des informations quantifiées ou numériques sans utilisation de sous-porteuse modulante (hors division temporelle des canaux), et le chiffre 0 correspond à l'absence de signal modulant. Et enfin, la lettre D est attribuée au cas de transmission d'informations numériques, de signaux de télémétrie et de télécontrôle. Il est aisé de constater que les exigences présentées ici concernent principalement l’émetteur. Cela est compréhensible - après tout, la possibilité d'un fonctionnement simultané et conjoint de plusieurs systèmes de sécurité dépendra en grande partie de sa qualité. Les caractéristiques du récepteur peuvent être quelconques, à condition qu'il fournisse une communication fiable dans des conditions de fonctionnement spécifiques et qu'il ne soit pas lui-même une source d'interférences. Les exigences énumérées ne sont apparemment pas définitives et seront affinées au fur et à mesure de la maîtrise de cette technologie. Les nœuds les plus complexes d'un canal radio sont l'encodeur et le décodeur. Par conséquent, les éditeurs ont décidé, conformément à la tradition, de commencer notre connaissance du gardien automatique de la chaîne radio par un article sur ces nœuds. À l'avenir, il est prévu de publier des descriptions des unités de surveillance radio restantes. L'introduction d'un canal radio dans un système d'alarme de sécurité électronique élargit considérablement ses capacités et obligera le concepteur à résoudre une tâche difficile : assurer la sélection fiable d'un signal radio parmi tant d'autres, y compris des signaux ayant des objectifs similaires. Pour ce faire, il semblerait qu'il suffise de trouver une section « calme » dans une plage radio particulière et d'y émettre une seule porteuse. La disparition du porteur servira alors de signal d’alarme. Ou vice versa, l'apparition d'un porteur sera un signal alarmant. Un tel système radio est assez simple à mettre en œuvre. Cependant, cela s’avère de peu d’utilité. Premièrement, parce qu’il n’existe pratiquement plus de sections « silencieuses » dans le spectre radioélectrique moderne ; d'autre part, nullement protégé du blocage même par les moyens les plus primitifs, des interférences provoquant de faux appels, il décevra vite son créateur ; troisièmement, une telle utilisation des ondes entrera probablement en conflit avec la législation sur les radiocommunications*. Une autre façon consiste à moduler la porteuse avec un signal sonore. Mais même ici, les difficultés de création de filtres avec la sélectivité nécessaire et précis dans leur position en fréquence ne permettent pas de placer un nombre significatif de canaux dans la bande passante du récepteur radio : généralement pas plus de 10-15, ce qui signifie le même nombre d'objets protégés . Bien entendu, l’immunité au bruit de tels systèmes est également faible. La porteuse peut également être modulée (manipulée) par un signal pulsé. De tels systèmes de cryptage sont utilisés, mais le plus souvent sous des formes très simples : la diversité des signaux est obtenue en faisant varier la largeur d'impulsion (PWM), leur nombre, etc. Les capacités de ces systèmes sont également relativement limitées, notamment dans le cas de transmissions strictement limitées dans le temps. L'un des principes possibles pour construire un signal de cryptage avec une grande « capacité » combinatoire est que le temps alloué à la transmission est divisé en intervalles égaux - des lieux de familiarité, dont chacun correspond à 0 ou à 1. Si l'on prend la présence de valeurs élevées -rayonnement de fréquence dans l'antenne de l'émetteur, et 1 signifie son absence, alors un tel signal crypté prendra la forme d'un message radiotélégraphique très court. Dans une séquence binaire composée de n caractères, 2" messages de chiffrement différents peuvent être placés. Cependant, en plus de la partie information proprement dite, un tel message contient généralement également des bits auxiliaires (début par exemple), qui simplifient son décryptage. La figure 1 montre un diagramme schématique d'un codeur qui met en œuvre ce principe. L'encodeur contient un oscillateur stabilisé à quartz basse fréquence (DD5.3, DD5.4, ZQ1), un déclencheur (DD4.3. DD4.4), qui change d'état lorsque le nœud de garde est déclenché (si un niveau élevé apparaît au moins brièvement à l'entrée « Signal ») ), un nœud pour mettre le système en mode veille (SB1, DD4.1, DD4.2) et un compteur DD1, qui contrôle le fonctionnement des commutateurs DD2 et DD3. Telle ou telle combinaison de cryptage est composée en connectant les entrées d'information des commutateurs D02, DD3 avec le fil d'alimentation positif ou avec le fil commun. La place initiale (zéro) de la combinaison de cryptage est toujours occupée par un - le bit de départ (un niveau haut est appliqué à la broche 14 du commutateur DD2). Les lieux familiers 1,2,..., 14 (selon les numéros des bornes du faisceau) se succèdent dans le temps exactement dans cet ordre. L'encodeur contrôle le fonctionnement de l'émetteur radio avec les signaux de la sortie des éléments DD5.2 et DD6.4. Lorsqu'un niveau faible apparaît à la sortie de l'élément DD5.2, l'alimentation de l'émetteur est activée. Un schéma de l'une des options pour le bloc d'alimentation est présenté à la Fig. 2.
Les signaux de la sortie de l'élément DD6.4 contrôlent le fonctionnement du chemin haute fréquence de l'émetteur. Le signal de manipulation peut être fourni au circuit émetteur du transistor de l'étage intermédiaire ou de sortie via le transistor tampon VT2 (Fig. 3).
La transmission d'une combinaison de cryptage n'est possible qu'en position « Code » du commutateur SA1. La position « Émission continue » est destinée à contrôler le mode et à configurer l'émetteur. En mode sécurité, l'entrée « Signal » est à un niveau bas ; le déclencheur DD4.3, DD4.4 en appuyant sur le bouton SB1 est mis à l'état 0, dans lequel le générateur d'horloge est inhibé, et le compteur DD1 passe à l'état zéro, dans lequel une tension de faible niveau est présente à ses sorties. En conséquence, la sortie du commutateur DD2 est faible (comme à l'entrée XO) et la sortie du commutateur DD3 est dans un état de résistance élevée. L’alimentation de l’émetteur et le manipulateur sont éteints. Une fois le nœud de surveillance déclenché, le niveau à l'entrée « Signal » passe de zéro à un, les déclencheurs DD4.3, DD4.4 passent à l'état 1, l'alimentation de l'émetteur est allumée et le générateur d'horloge commence à fonctionner. Le compteur DD1 et les interrupteurs génèrent une combinaison de codes d'impulsions correspondant à la position des cavaliers du champ de contact X1. Cette combinaison de cryptage est envoyée au manipulateur émetteur via l'élément ouvert DD6.4. Dans un codeur avec un résonateur à quartz « horloge » dans le générateur d'horloge, la durée d'une familiarité sera d'environ 1,95 ms. La durée de l'ensemble de la combinaison de cryptage est de 30 ms, les pauses entre elles sont d'environ 470 ms. La durée de la pause est déterminée par la durée de vie du signal de haut niveau à la sortie de l'ensemble diode-résistance VD1 - VD4.R9. En supprimant par exemple la diode VD4, on peut réduire la durée à environ 220 ms. Le nombre total de combinaisons de chiffrement possibles est de 2 ^ 14 = 16384 XNUMX. Pour fonctionner à une vitesse plus élevée, il suffit de remplacer le résonateur à quartz « horloge » par un autre à fréquence plus élevée. Cependant, cela entraînera évidemment une expansion correspondante de la bande passante occupée par le canal radio, jusqu'à sortir des limites autorisées, et une bande passante insuffisante du récepteur radio FSS. Le courant consommé par le codeur en mode veille avec une tension d'alimentation de 9 V ne dépasse pas 1...2 µA. L'amplitude du signal de l'unité de sécurité ne doit pas être inférieure à 4 V. Le codeur reste opérationnel lorsque la tension d'alimentation chute à 5 V. Le décodeur est chargé d'identifier « son propre » signal de cryptage dans le contexte de divers types d'interférences dans le canal de communication. Son schéma de circuit est illustré à la figure 4. Le décodeur est constitué d'un générateur d'horloge monté sur les éléments DD5.3, DD5.4 et stabilisé par un résonateur à quartz ZQ1 (à la même fréquence que le résonateur à quartz du codeur), trigger DD4.1, DD4.3, commuté par le front du signal aérien, le comparateur DA1, qui amplifie et met en forme ce signal, le nœud de mise en veille du décodeur (SB1, R7, C3, DD6.1) et le compteur DD1, qui contrôle le fonctionnement des interrupteurs DD2 et DD3 de la même manière que dans l'encodeur. De plus, le décodeur comprend une unité permettant de comparer la combinaison de cryptage reçue depuis les airs avec celle installée dans le décodeur. L'unité de comparaison est montée sur les éléments DD5.2, DD6.2, DD7.1, DD7.2, DD7.3. Le décodeur est mis en mode veille en appuyant sur le bouton SB1, et une impulsion de haut niveau apparaît à la sortie de l'élément DD6.1, mettant le déclencheur DD4.1, DD4.3 à l'état O et réinitialisant le compteur DD1. L'élément DD5.1 se ferme et ne laisse pas passer les impulsions du générateur d'horloge de fonctionnement vers l'entrée C du compteur DD1, c'est pourquoi ses sorties restent faibles. Dès que les impulsions de la combinaison de cryptage reçues de l'air apparaissent à la sortie de l'onduleur DD4.4, le déclencheur DD4.3, DD4.1 bascule, l'élément DD5.1 s'ouvre et le compteur DD1 commence à compter le impulsions du générateur d'horloge. Les commutateurs DD2, DD3 génèrent un exemple de combinaison de chiffrement d'impulsions correspondant à la position des cavaliers du champ de contact X1. La comparaison réelle des combinaisons de cryptage à l'antenne et standard a lieu sur l'élément DD7.3. Cela se déroule petit à petit, en commençant par le bit de départ, suivi du résultat par l'élément DD6.2. L'impulsion stroboscopique retirée de la sortie de l'élément DD7.2 occupe le deuxième quart de chaque familiarité, ce qui permet de négliger une certaine avance de la combinaison de cryptage adoptée par rapport à celle installée dans le décodeur et la différence des valeurs de fréquence des générateurs d'horloge du codeur et du décodeur. La toute première disparité de la combinaison de cryptage ramène le décodeur à son état d’origine. Si les combinaisons de chiffrement s'avèrent identiques, un niveau haut apparaît à la sortie 2^10 du compteur DD1. Ce signal allume l'unité d'alarme dont le schéma est illustré à la Fig. 5. L'unité de signalisation se compose de deux générateurs : l'un, monté sur les éléments DD1.1, DD1.2, work007-5, fonctionne à une fréquence de 0,5...1 Hz, et l'autre - DD1.3, DD1.4 - à une fréquence de 1... .2 kHz. Grâce au fonctionnement conjoint des deux générateurs, l'émetteur piézo-acoustique BF1 reproduit de courtes rafales sonores alarmantes, alternées avec des pauses de même durée. Si un volume élevé du signal d'alarme est requis, au lieu de l'émetteur piézo BF1, allumez l'amplificateur de puissance sur le transistor VT1, chargé par la tête dynamique BF2. Puissance principale - au moins 0,5 W, résistance - 50 Ohms. Le courant consommé par le décodeur et le nœud de signal en mode veille à une tension d'alimentation de 9 V est de 1,2 mA. En mode alarme, le décodeur consomme 5 mA si l'émetteur sonore est un élément piézoélectrique, et 60 mA si l'émetteur sonore est une tête dynamique 0,5 GDSh-9. Le décodeur reste opérationnel lorsque la tension d'alimentation descend à 5 V. Le signal à l'entrée du décodeur (à la sortie du détecteur du récepteur radio) doit avoir une polarité positive et une amplitude d'au moins 150 mV. Voir d'autres articles section Voiture. 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