Необходимое оборудование и программное обеспечение

Для выполнения этого примера с использованием записанных данных из файла необходимо следующее программное обеспечение:

Для приема сигналов в режиме реального времени необходимо также одно из следующих устройств SDR и соответствующий пакет поддержки Add-On:

Полный список платформ SDR, поддерживаемых Communications Toolbox, см. в разделе Поддерживаемые аппаратные средства на странице обнаружения программно-определяемого радио (SDR).

Введение

Для получения информации о схеме сигнализации SCM/IDM и технологии AMR для считывания счетчиков коммунальных услуг см. пример автоматического считывания в MATLAB ®.

Структура модели приемника

Следующая блок-схема суммирует структуру приемника. Обработка состоит из четырех основных частей: источник сигнала, физический уровень, анализатор сообщений и средство просмотра данных.

Источник сигнала

В этом примере можно использовать три источника сигнала:

Если в качестве источника сигнала назначен «RTL-SDR» или «ADALM-PLUTO», в примере выполняется поиск на компьютере указанного радио, либо радио RTL-SDR по адресу «0», либо радио ADALM-PLUTO по адресу «usb: 0» и используется радио в качестве

Физический уровень

Выборки основной полосы частот, принятые от источника сигнала, обрабатываются физическим уровнем (PHY) для получения пакетов, которые содержат информацию SCM или IDM. На этой схеме показана обработка приема на физическом уровне.

Радио RTL-SDR способно использовать частоту дискретизации в диапазоне 225-300 кГц или 900-2560 кГц, а радио ADALM-PLUTO способно использовать частоту дискретизации в диапазоне 520 kHz-61.44 МГц. Частота дискретизации 1,0 Мс/с используется для получения достаточного количества выборок на бит данных, закодированных Манчестером. Для каждой частоты в шаблоне скачкообразной перестройки передается каждый пакет данных AMR. Скачкообразная перестройка частоты обеспечивает повышенную надежность с течением времени. Поскольку каждый пакет передается на каждом скачкообразном переходе частоты, достаточно контролировать только одну частоту для этого примера. Радиоблок настраивается на центральную частоту 915 МГц в течение всего времени выполнения моделирования.

Принятые комплексные выборки демодулируют по амплитуде путем выделения их амплитуды. Кодирование Манчестера с клавишами включения-выключения подразумевает, что блок выбора битов включает в себя восстановление тактового сигнала. Выходной сигнал этого блока представляет собой битовые последовательности (игнорирование времени ожидания в передаче), которые впоследствии проверяются на наличие известной преамбулы. Если преамбула совпадает, битовая последовательность дополнительно декодируется, в противном случае она отбрасывается и обрабатывается следующая последовательность.

Когда для битовой последовательности найдена известная преамбула SCM, принятые биты сообщения декодируются с использованием укороченного (255 239) кода BCH, который может исправить до двух битовых ошибок. В случае, когда найдена известная преамбула IDM, приемник выполняет циклическую избыточную проверку (CRC) серийного номера счетчика и всего пакета, начиная с типа пакета (5-й байт), чтобы определить, является ли пакет действительным. Действительные, исправленные сообщения передаются в анализатор сообщений AMR.

Анализатор сообщений

Для действительного сообщения биты затем анализируются на конкретные поля формата IDM или SCM. В этом примере можно проанализировать как формат SCM, так и формат IDM.

Средство просмотра данных

Средство просмотра данных отображает декодированные сообщения SCM или IDM в пользовательском интерфейсе. Для каждого успешно декодированного SCM/IDM отображается тип товара, идентификатор счетчика, информация о потреблении и время захвата. Когда данные захватываются и декодируются, приложение перечисляет информацию, декодированную из этих сообщений, в табличной форме. В таблице перечислены только уникальные идентификаторы счетчиков с их последней информацией о потреблении.

С помощью пользовательского интерфейса можно также изменить идентификатор счетчика и запустить регистрацию текстового файла.

На этих рисунках показаны показания счетчика, отображаемые в интерфейсе пользователя.

Дальнейшие исследования

Файл данных, сопровождающий пример, имеет только одно считывание и был зафиксирован на центральной частоте 915 МГц. При использовании радиомодуля RTL-SDR или ADALM-PLUTO в примере отображаются показания с нескольких счетчиков при работе в течение более длительного периода времени в жилом районе.

Вы можете далее исследовать сигналы AMR, используя приложение AMRExampleApp. Приложение позволяет Вам устанавливать продолжительность пробега, выбирать источник сигнала, изменять частоту центра радио и пробег, чтобы зарегистрировать чтения метра.

Избранная библиография