ПОРІВНЯННЯ МОЖЛИВИХ ПІДХОДІВ ЩОДО РОЗРОБКИ НИЗЬКОБЮДЖЕТНИХ АНАЛІЗАТОРІВ СПЕКТРУ ДЛЯ СЕНСОРНИХ МЕРЕЖ ДІАПАЗОНУ 2,4–2,5 ГГЦ

• Main Author: Volodymyr Yu. Sokolov
• Format: Article
• Language: English
• Published: Borys Grinchenko Kyiv University 2018-12-01
• Series: Кібербезпека: освіта, наука, техніка
• Subjects: аналіз спектру; безпроводова мережа; трансивер; ISM-діапазон
• Online Access: http://csecurity.kubg.edu.ua/index.php/journal/article/view/26

В статті приведені розробка, реалізація і дослідження роботи аналізаторів спектру, які можуть бути використанні у сенсорних мережах і системах інтернету речей. В якості робочого частотного діапазону вибраний ISM — 2,4–2,5 ГГц. На етапі вибору апаратного забезпечення проведений порівняльний аналіз існуючих доступних мікроконтролерів для аналізу спектру, вибір апаратних інтерфейсів, замовлення необхідних модулів і електричних компонентів, а також вхідних контроль. Підчас розробки реалізовано кілька варіантів аналізаторів спектру на базі мікроконтролера і мікрозбірки TI Chipcon СС2500 з USB-інтерфейсами, а також модулів Cypress CYWUSB6935 з LPT- і USB-інтерфейсами. На етапі розробки проведено розробку друкованої плати, її виготовлення, монтаж компонентів, програмування мікроконтролерів, перевірка роботоздатності збірки, внесення виправлень, під’єднання до персонального комп’ютера і збірка в корпусі. Також проведений аналіз існуючого програмного забезпечення для збору інформації про стан безпроводового ефіру. За результатами порівняльних дослідів різних збірок аналізаторів спектру отримані спектрограми для різних типів сигналів. За цими типовими спектрограмами проведений порівняльний аналіз роботи різних прототипів. Запропоновані підходи до побудови сенсорів на базі аналізаторів спектру дозволяють створювати малопотужні модулі для вбудовування в існуючі безпроводові інформаційні мережі підприємств для запобігання міжканальної інтерференції і забезпечення цілісності передавання даних. В результаті експериментів видно, що не всі існуючі модулі сильно відрізняються за характеристиками, а якість їх роботи напряму пов’язана з типом і якістю антени. В статті приведено принципові електричні схеми, перелік елементів, приклади друкованих плат, програматори, програмне забезпечення і прототипи.