Details

Title: Разработка радиочастотного модема на базе отечественных комплектующих: выпускная квалификационная работа бакалавра: направление 11.03.01 «Радиотехника» ; образовательная программа 11.03.01_01 «Космические и наземные радиотехнические системы»
Creators: Соловьев Максим Эдуардович
Scientific adviser: Груздев Александр Станиславович
Organization: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт электроники и телекоммуникаций
Imprint: Санкт-Петербург, 2023
Collection: Выпускные квалификационные работы; Общая коллекция
Subjects: модем; микроконтроллер; ацп; modem; microcontroller; adc
Document type: Bachelor graduation qualification work
File type: PDF
Language: Russian
Level of education: Bachelor
Speciality code (FGOS): 11.03.01
Speciality group (FGOS): 110000 - Электроника, радиотехника и системы связи
DOI: 10.18720/SPBPU/3/2023/vr/vr23-6272
Rights: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение)
Record key: ru\spstu\vkr\26550

Allowed Actions:

Action 'Read' will be available if you login or access site from another network

Group: Anonymous

Network: Internet

Annotation

В данной работе на основе обзора существующих решений и обзора рынка комплектующих на отечественной элементной базе было разработано приемопередающее устройство, осуществляющее работу на частоте 868 МГц. Это обеспечивает актуальность данной работы в связи с процессами импортозамещения и перехода к отечественному производству и разработкам.В процессе работы осуществлялась разработка структурной и принципиальной схем устройства. В процессе разработки был достигнут высокий процент применения отечественной электронной компонентной базы (ЭКБ), включая элементы микроэлектроники. Схема устройства была разработана на базе микроконтроллера компании ЗАО «ПКК Миландр» - К1986ВЕ1QI. Данная модель обладает всем необходимым набором наиболее востребованных интерфейсов для комфортной работы и поддержки возможности расширения функционала (USB, SPI, UART). Помимо прочего, за счёт наличия контроллера прямого доступа к памяти, данный МК позволяет при необходимости существенно оптимизировать методы передачи, хранения и обработки данных на последующих этапах разработки. Для передачи данных на конечное устройство реализован интерфейс USB. «Общение» с цифровыми микросхемами в составе конечного устройства реализуется преимущественно посредством параллельных интерфейсов и SPI.Приемопередающий тракт в настоящей работе строится из расчёта на возможность предварительного усиления, фильтрации входящего сигнала и подавления помех на частоте зеркального канала. Приёмник в данной работе реализует алгоритмы переноса сигнала на низкую частоту, фильтрации, усиления и децимации сигнала. Приёмник строится на базе высокоскоростного 14-битного аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 5101НВ015 производства АО "ПКК" МИЛАНДР" в паре с цифровым приёмником компании АО НПЦ «Элвис» - 1288XK1T.Роль передатчика переносится на синтезатор сигнала 1508ПЛ8Т от АО НПЦ «Элвис», при этом задача по формированию пакетов полезной информации ложится на МК. Таким образом передатчик в нашей схеме в общем случае состоит из двух элементов, без учёта элементов вспомогательной топологии. МК осуществляет передачу данных на синтезатор посредством интерфейса SPI, формируя посылки, состоящие из трёх байт: одного байта команды и двух байт данных.По итогам проведённой работы существенно повышен процент используемых отечественных комплектующих, составляющий 70% для пассивных компонентов и 92% для интегральных микросхем.

In this paper, based on a review of existing solutions and a review of the components market a transceiver operating at a frequency of 868 MHz was developed on the domestic element base. This ensures the relevance of this work in connection with the processes of import substitution and the transition to domestic production and development.In the process of work, the development of structural and schematic diagrams of the device was carried out. During the development process, a high percentage of the use of domestic electronic component base (ECB), including microelectronics elements, was achieved. The scheme of the device was developed on the basis of the microcontroller of  “Milander” - K1986VE1QI. This model has all the necessary set of the most popular interfaces for comfortable operation and support for the possibility of expanding functionality (USB, SPI, UART). Among other things, due to the presence of a direct memory access controller, this solution allows, if necessary, to significantly optimize the methods of data transmission, storage and processing at subsequent stages of development. To transfer data to the end device a USB interface is implemented. Communication with digital chips as part of the end device is implemented mainly through parallel interfaces and SPI.The transceiver path in this work is based on the possibility of pre-amplification, filtering of the incoming signal and suppression of interference at the frequency of the mirror channel. The receiver in this work implements algorithms for transferring the signal to a low frequency, filtering, amplification and decimation of the signal. The receiver is built on the basis of a high-speed 14-bit analog-to-digital converter (ADC) 5101NV015 manufactured by "Milander" paired with a digital receiver of JSC "Elvis" - 1288XK1T.The role of the transmitter is transferred to the 1508PL8T signal synthesizer from JSC "Elvis", while the task of forming useful information packets falls on the microcontroller. Thus, the transmitter in our scheme generally consists of two elements, without taking into account the elements of the auxiliary topology. The microcontroller transmits data to the synthesizer via the SPI interface, forming parcels consisting of three bytes: one byte of the command and two bytes of data.As a result of the work carried out, the percentage of domestic components used has been significantly increased, which is 70% for passive components and 92% for integrated circuits.

Document access rights

Network User group Action
ILC SPbPU Local Network All Read
Internet Authorized users SPbPU Read
-> Internet Anonymous

Table of Contents

  • ВВЕДЕНИЕ
  • 1 Общее устройство приемопередатчика
    • 3.1 Выбор режима работы и настройка АЦП
    • 3.2 Подключение и настройка приёмника 1288XK1T
    • 3.3 Расчёт и выставление параметров внутренних уст
      • 3.3.1 Гетеродин
      • 3.3.2 CIC фильтр-дециматор
      • 3.3.3 КИХ-фильтр
      • 3.3.4 Выходной усилитель
    • 3.4 Разработка схемы подключения приёмника
    • 3.5 Разработка алгоритмов работы с сигналом
      • 3.5.1 Алгоритм энергетического обнаружения сигнала
      • 3.5.2 Вычисление энергии сигнала
  • 4 Передатчик
    • 4.1 Алгоритм общения микроконтроллера и синтезатор
    • 4.2 Инициализация и настройка микросхемы синтезато
    • 4.3 Разработка схемы подключения передатчика
    • 4.4 Предполагаемая структура ПО микроконтроллера
  • 5 Приемопередающий тракт
  • ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  • СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Usage statistics

stat Access count: 0
Last 30 days: 0
Detailed usage statistics