В работе произведен краткий обзор и сравнение беспроводной технологии передачи данных СШП с другими беспроводными технологиями, была изучена и определена последовательность действий при подготовке пакета данных к передаче. Было произведено имитационная моделирование процесса формирования пакета, его отправки через канал с наложением шума и дальнейший его прием и обработка. Качество передачи оценивалось по зависимости битовой ошибки от отношения сигнал/шум. Проведено исследование и выбор элементной базы необходимой для реализации приемника. Описано преимущество добавления в схему одновибратора. Произведено сравнение возможностей нового поколения микроконтроллеров STM32G с предыдущей линейкой микроконтроллеров STM32F. Разработаны принципиальная и структурная схемы устройства, проведена печать платы и монтаж элементов. Результатом исследований стал разработанный приемник СШП сигналов на основе микроконтроллера STM32G. Был разработан алгоритм поиска пакета данных по преамбуле для данного приемника, с последующей записью на SD-карту. Проведены эксперименты передачи СШП сигнала в реальной шумовой среде. Исследована зависимость качества приема по уровню преамбулы от расстояния между разработанным приемником и передатчиком и от количества повторных отправок пакета данных.

The paper provides a brief overview and comparison of the UWB wire-less data transmission technology with other wireless technologies, and exam-ines and defines the sequence of actions when preparing a data packet for transmission. A simulation of the process of forming a packet, sending it through a channel with noise overlay, and its further reception and processing was performed. The transmission quality was evaluated by the dependence of the bit error on the signal-to-noise ratio. The study and selection of the element base necessary for the implementation of the receiver is carried out. The ad-vantage of adding a single-vibrator to the circuit is described. The capabilities of the new generation of STM32G microcontrollers are compared with the previous line of STM32F microcontrollers. The basic and structural diagrams of the device were developed, the board was printed and the elements were in-stalled. The result of the research was the developed UWB signal receiver based on the STM32G microcontroller. An algorithm was developed to search for a data packet by preamble for this receiver, with subsequent recording to the SD card. Experiments of UWB signal transmission in a real noise envi-ronment are carried out. The dependence of the quality of the reception at the preamble level on the distance between the developed receiver and the trans-mitter and on the number of re-sends of the data packet is investigated.

• РЕФЕРАТ
• THE ABSTRACT
• СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ СВЕРХШИРОКОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ
  • 1.1 Обзор существующих беспроводных технологий
  • 1.1.1 Bluetooth
  • 1.1.2 ZigBee
  • 1.1.3 WLAN
  • 1.1.4 UWB
  • 1.2 Определение сигналов СШП
  • 1.3 Преимущества и недостатки СШП
  • 1.4 Совместимость СШП и узкополосных систем:
  • 1.5 Кодовые последовательности
  • 1.6 Модуляция
  • 1.7 Обоснование длины последовательности Уолша
  • 1.8 Использование преамбулы
  • 1.9 Выводы
• ГЛАВА 2. ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПРИЕМА-ПЕРЕДАЧИ
  • 2.1 Блок-схема имитационной модели
  • 2.2 Передатчик СШП
  • 2.3 Канал
  • 2.4 Приемник СШП
  • 2.5 Эксперимент
  • 2.6 Выводы
• ГЛАВА 3. РЕАЛИЗАЦИЯ СШП ПРИЕМНИКА НА ОСНОВЕ STM32G4
  • 3.1 Структурная схема приемника
• 3.2 Принципиальная схема СШП приемника
  • 3.3 Описание схемы СШП приемника
  • 3.4 Микроконтроллер
  • 3.4.1 Предисловие к сравнению
  • 3.4.2 Производительность
  • 3.4.3 Увеличение тактовой частоты
  • 3.4.4 Аппаратный ускоритель ART
  • 3.4.5 CCM SRAM
  • 3.4.6 Ускоритель FMAC
  • 3.4.7 Математический ускоритель CORDIC
  • 3.4.8 Мультиплексор DMA (DMAMUX)
  • 3.4.9 АЦП
  • 3.4.10 Матрица межсоединений периферийных блоков (Peripheral interconnect matrix)
  • 3.4.11 Таймер высокого разрешения HRTIM
  • 3.4.12 Надежность
  • 3.4.13 Итоги сравнения
  • 3.5 Печатная плата СШП приемника
  • 3.6 Эксперимент
  • 3.6.1 Последовательность эксперимента
  • 3.7 Вывод
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
  • ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА УСТРОЙСТВА