В последние годы повышенный интерес вызывает задача разработки техноло-гий радиосвязи, предназначенных для обеспечения передачи данных на сравнитель-но небольшие (порядка 10-15 м) расстояния. Устройства, реализующие беспровод-ную связь на коротких дистанциях, необходимы, например, при построении персо-нальных компьютерных сетей (PAN) и при создании специализированных сенсор-ных сетей. Главным потребителем энергии в этих устройствах является передатчик. Альтернативой использованию активных передающих устройств для поддержания радиосвязи на небольшие расстояния является применение в качестве источников радиосигналов пассивных рассеивателей, переизлучающих электромагнитные поля, создаваемые внешними источниками [1]. При этом передаваемая информация мо-жет записываться в переизлученное поле путем модуляции параметров рассеивате-ля. В настоящей работе описывается лабораторная модель системы сбора информа-ции с узлов сенсорной сети, передающие устройства которых построены на основе использования эффектов нелинейного рассеяния радиоволн. Лабораторная модель состоит из сенсорного устройства и системы дистанционного считывания информа-ции. Сенсорное устройство включает в себя: собственно сенсор, микроконтроллер с АЦП, нелинейный рассеиватель и фотоприемник (необходимый в лабораторной модели для приема оптического синхросигнала). Параметры нелинейного элемента меняются под воздействием цифровых сигналов с микроконтроллера. Нелинейный рассеиватель работает в режиме АМ модуляции. Система дистанционного считыва-ния информации построена на основе персонального компьютера и подключенных к нему: сканирующего приемника, генератора подсветки и инфракрасного передат-чика, передающего на сенсорное устройство сигнал синхронизации. Программная часть системы сбора информации реализована на LabVIEW. Блок-схема программ-ной части представлена на рисунке (на схеме не отмечены блоки, ответственные за управление сканирующим приемником и генератором подсветки, а также блоки статистической обработки принятой информации). В блоке “Установка параметров синхронизации” задаются параметры, которые специфичны для данной системы синхронизации по инфракрасному каналу, эти данные поступают на блок “Форми-рование сигнала синхронизации”, который отвечает за работу с картой цифроанало-гового преобразования. Внутренняя синхронизация возможна двумя способами: синхронизация за счёт непосредственного внешнего соединения выхода ЦАП и входа АЦП, или за счёт имеющегося блока Route Signal [3]. В конкретной установке были реализованы оба метода. Блок “Управление вводом данных из АЦП” настраи-вает работу АЦП так, что оцифровка данных начинается синхронно с выводом их на ЦАП. Данные с АЦП поступают на “Корреляционный приёмник” [2], выбор параметров и вида базисных функций которого осуществляется с помощью блока “Выбор базисных функций; установка параметров распознавания”. Каждый сенсор передаёт информацию блоками по несколько байт, количество которых определяет-ся заранее, эти, а также другие характеристики информационного блока необходи-мы для правильной настройки корреляционного приёмника и буфера карты ввода вывода, для чего и предназначен блок “Установки характеристик информационного блока”. Распознанные биты полезной информации с выхода корреляционного при-ёмника поступают на блок статистической обработки, который осуществляет необ-ходимые расчёты информационных характеристик системы передачи информации таких как: вероятность ошибки на бит, характеристики группировки ошибок, по-вторяемость и т.д. Работа с системой показала удобство языка виртуального про-граммирования в задачах быстрого построения лабораторной установки с заданны-ми требованиями. Работа с LabVIEW позволила сэкономить время на разработке средств работы с платой ввода вывода, а задачи обработки сигналов существенно облегчились с использованием готовых VI.
Работа выполнена при поддержке корпорации Intel.
[1] Кудрин А.В., Марков Г.А., Умнов А.Л., Яшнов В.А., Васенков А.А., Горбачев А.А., Колданов А.П., Тараканков С.П. //В кн.: Тр. 6-й научн. конф. по радиофи-зике. 7 мая 2002 г. /Ред. А.В.Якимов. –Н.Новгород: ТАЛАМ, 2002, с.29.
[2] Прокис Дж. Цифровая связь. –М.: Радио и связь, 2000, 800 с.