Этот пример показывает вам, как использовать Simulink® и Communications Toolbox™, чтобы считать служебные метры путем обработки сигналов Стандартного сообщения потребления (SCM) или Сообщения интервальных данных (IDM), испускаемых метрами. Можно использовать или зарегистрированные данные из файла или получить беспроводные сигналы в режиме реального времени с помощью Радио RTL-SDR или Радио ADALM-PLUTO.
Чтобы запустить этот пример с помощью зарегистрированных данных из файла, вам нужно следующее программное обеспечение:
Simulink
Communications Toolbox™
Чтобы получить сигналы в режиме реального времени, вам также нужно одно из следующих устройств SDR и соответствующего Дополнения пакета поддержки:
Радио RTL-SDR и соответствующий Пакет поддержки Communications Toolbox для Радио RTL-SDR
Радио ADALM-PLUTO и соответствующий Пакет поддержки Communications Toolbox для Радио ADALM-PLUTO
Для полного списка Communications Toolbox поддерживаемые платформы SDR обратитесь к разделу Supported Hardware страницы открытия Программно определяемого радио (SDR).
Для введения в SCM/IDM сигнальная схема и технология AMR для метров утилиты чтения, обратитесь к Автоматическому примеру Чтения Метра в MATLAB®.
Следующая блок-схема обобщает структуру приемника. Обработка имеет четыре основных части: Источник Сигнала, Физический уровень, передает Синтаксический анализатор и Средство просмотра Данных.
Источник сигнала
Этот пример может использовать три источника сигнала:
''Файл'': Беспроводные сигналы, записанные в файл и, читают использование блока Baseband File Reader в 1.0 членах Шотландского парламента
''Радио RTL-SDR'': радио RTL-SDR на уровне частоты дискретизации 1.0 членов Шотландского парламента
''Радио ADALM-PLUTO'': радио ADALM-PLUTO на уровне частоты дискретизации 1.0 членов Шотландского парламента
Если вы присваиваете ''RTL-SDR'' или ''ADALM-PLUTO'' как источник сигнала, пример ищет ваш компьютер радио, вы задали, или радио RTL-SDR в радиообращении '0' или радио ADALM-PLUTO в радиообращении 'usb:0' и используете радио в качестве источника сигнала.
Физический уровень
Основополосные выборки, полученные от источника сигнала, обрабатываются физическим уровнем (PHY), чтобы произвести пакеты, которые содержат SCM или информацию IDM. Эта схема показывает, что физический уровень получает обработку.
Радио RTL-SDR способно к использованию частоты дискретизации в области значений 225-300 кГц или 900-2560 кГц, и радио ADALM-PLUTO способно к использованию частоты дискретизации в области значений 520 kHz-61.44 МГц. Частота дискретизации 1.0 членов Шотландского парламента используется, чтобы произвести достаточное число выборок на закодированный бит данных Манчестера. Для каждой частоты в скачкообразно двигающемся шаблоне передается каждый пакет данных о AMR. Скачкообразное движение частоты допускает увеличенную надежность в зависимости от времени. Поскольку каждый пакет передается на каждом транзитном участке частоты, достаточно контролировать только одну частоту для этого примера. Радио настраивается на центральную частоту 915 МГц для целого времени выполнения симуляции.
Полученные комплексные выборки являются амплитудой, демодулируемой путем извлечения их величины. Релейное включенное Манчестерское кодирование подразумевает, что битный блок выбора включает восстановление тактового сигнала. Выход этого блока является последовательностями битов (игнорирующий время простоя в передаче), которые впоследствии проверяются на известную преамбулу. Если преамбула соответствует, последовательность битов далее декодируется, в противном случае, это отбрасывается, и следующая последовательность обрабатывается.
Когда известная преамбула SCM найдена некоторое время последовательностью, полученные биты сообщения декодируются с помощью сокращенного (255,239) код BCH, который может откорректировать до двухбитовых ошибок. В случае, где известная преамбула IDM найдена, приемник выполняет контроль циклическим избыточным кодом (CRC) порядкового номера метра и целого пакета, запускающегося в Пакетном типе (5-й байт), чтобы определить, допустим ли пакет. Допустимые, откорректированные сообщения передаются на синтаксический анализатор сообщения AMR.
Передайте синтаксический анализатор
Для допустимого сообщения биты затем анализируются в определенные поля или IDM или формата SCM. Этот пример может проанализировать и формат SCM и формат IDM.
Средство просмотра данных
Средство просмотра данных показывает декодируемый SCM или сообщения IDM в пользовательском интерфейсе. Поскольку каждый успешно декодировал SCM/IDM, товарный тип, ID метра, информацию о потреблении и время получения показывают. Когда данные собираются и декодируются, списки приложений информация, декодируемая из этих сообщений в табличной форме. Таблица приводит только уникальные идентификаторы метра с их последней информацией о потреблении.
Можно также изменить ID метра и запустить логгирование текстового файла с помощью пользовательского интерфейса.
ID метра - значение по умолчанию, 0, резервируется для отображения всех обнаруженных метров. Можно ввести идентификатор определенного метра, чтобы отобразить показания только от того ID метра.
Данные логов к файлу - Сохраняют декодируемые сообщения в файле TXT. Можно использовать сохраненные данные для обработки сообщения.
Эти рисунки показывают показания метра, отображенные в пользовательском интерфейсе.
Файл данных, сопровождающий пример, имеет чтение только одного метра и был получен на центральной частоте 915 МГц. Используя RTL-SDR или радио ADALM-PLUTO, пример отобразит показания от нескольких метров, когда это будет запущено в течение более длинного периода в жилом окружении.
Можно далее исследовать сигналы AMR с помощью приложения AMRSimulinkExampleApp. Приложение позволяет вам устанавливать длительность запуска, выбирать источник сигнала, изменять центральную частоту радио и запуск, чтобы регистрировать показания метра.
Автоматическое чтение метра, https://en.wikipedia.org/wiki/Encoder_receiver_transmitter, 2016.
Метры Электричества Itron, https://www.itron.com/solutions/who-we-serve/electricity, 2017.
