Введение
Мобильный телефон стал самым востребованным изобретением XX века после пенициллина, а эволюция телефонов в фотоаппараты, мини-компьютеры и т.д. сделала их просто незаменимыми для каждого современного человека.
Однако есть у мобильных телефонов один недостаток – они издают звуки, звонят, причем порой в самый неподходящий момент. Особенно неприятно, когда на совещании или деловых переговорах чей-нибудь телефон разражается «Муркой» или «Менеджером», постоянно приходится отвлекаться и, к сожалению, теряется нить разговора, из-за чего теряется много времени и порой сами переговоры проходят не очень удачно, потому что стороны не могут сосредоточиться на теме - их постоянно отвлекают.
Решение этой проблемы – генераторы зашумления сетей сотовой связи. Они уже давно и активно используются спецслужбами, крупными театрами и мюзик-холлами, а также рядом западных компаний. Теперь такая техника доступна и в России.
В качестве темы курсового проекта была выбрана разработка устройства «генератор зашумления сетей сотовой связи». Технологически данное устройство может быть встроено в любую имеющуюся в помещении аппаратуру с необходимым источником питания. Разработанный прибор, с соответствующей антенной системой, должно осуществлять зашумление сетей сотовой связи в радиусе от 5 до 15 метров, в зависимости от условий установки генератора зашумления сетей сотовой связи и расположения базовых станций операторов сотовой связи.
С помощью данного прибора можно говорить по-настоящему спокойно, не опасаясь, не отвлекаясь на неуместные звонки и не опасаясь, что вас подслушивают, ведь мобильный телефон может стать прекрасным подслушивающим устройством даже без ведома его владельца. С точки зрения тактических возможностей мобильный телефон приобрел свойства устройств негласного съема информации - то есть легальных жучков.
Отметим, что на профессиональном уровне задача борьбы с негласным съёмом информации при помощи мобильных телефонов решается достаточно успешно, но является весьма дорогостоящим мероприятием и требует привлечения специалистов и широкого круга технических средств.
Также следует отметить, что отрасль сотовой связи является крайне быстроразвивающейся сферой науки и техники, следовательно, генератор зашумления сетей сотовой связи должен обеспечивать максимально качественное зашумление не только применяемых в настоящее время стандартов сотовой связи, но перспективных и разрабатываемых сетей беспроводного доступа. Такое качество изделия, как возможность дальнейшей модернизации, наиболее просто реализовать программными средствами, при условии соответствующего «запаса мощности» в аппаратной части.
1. Анализ технического задания
В соответствии с принципиальной схемой генератора зашумления сетей сотовой связи , предложенной в техническом задании на курсовой проект, требуется составить структурную схему, проанализировать принципиальную и структурную схему, обосновать конструктивное исполнение и выбрать наиболее удобный электрический монтаж.
Составить спецификацию элементной базы и обосновать выбранных комплектующих элементов и материалов конструкции.
2. Анализ электрической схемы и обоснование конструктивного исполнения
2.1.1 Анализ электрической структурной схемы
Генератор аналоговых сигналов создаёт цифровые сигналы выбора диапазона и поддиапазона работы высокочастотного модуля. На ровне с цифровыми сигналами, генератор аналоговых сигналов вырабатывает пилообразный сигнал для линейной перестройки несущей частоты высокочастотным модулем и синусоидальный сигнал, который после прохождения через элемент с нелинейной вольт-амперной характеристикой станет шумо-подобным. VD – диод, элемент с нелинейной вольт-амперной характеристикой, служит для получения шумо-подобного сигнала из синусоидального. ФСС – фильтр сосредоточенной селекции, служит для ограничения максимальной полосы зашумления. Усилители мощности служат для увеличения амплитуды выходного сигнала, полученного с усилителя мощности, и согласования выходных активного и реактивного сопротивлений высокочастотного модуля с активным и реактивным сопротивлениями антенных систем.
2.1.2 Анализ электрической принципиальной схемы
1. Микроконтроллер формирует на выходах RB4 и RB5 ШИМ сигнал по заданной программе. Прошедший через соответствующие интегрирующие цепи сигнал приобретает форму, требуемую для дальнейших преобразований. С выходов RB6 и RB7 будут сняты сигналов смены диапазонов и поддиапазонов высокочастотным модулем.
2. Диод VD, являясь элементом с нелинейной вольт-амперной характеристикой, преобразовывает сигнал синусоидальной формы в сигнал с шумовым спектром. Конденсатор C отфильтровывает постоянную составляющую шумового сигнала.
3. Данные микросхемы представляют собой законченные малошумящие мощные усилители высокой частоты и требуют минимального набора навесных компонентов
4. Высокая стабильность радиоэлектронной аппаратуры обеспечивается стабильностью передаточных характеристик всех звеньев аппаратуры, которые во многом зависят от стабильности питающих напряжений. Для стабилизации напряжений питания применяются стабилитроны и выполненные на их основе стабилизаторы. Наиболее простым по схемному решению является стабилизатор.
5. Исходя из вышесказанного, целесообразно применение интегральных стабилизаторов напряжения. В разработанном генераторе зашумления сетей сотовой связи узлы и модули используют напряжения в 3 и 5 вольт положительной полярности.
Общий ток потребляемый генератором зашумления сетей сотовой связи от каждого из напряжений не превышает максимально допустимый ток интегральных стабилизаторов, поэтому микросхемы LM7805SR и LM7803SR пригодны для питания проектируемого генератора зашумления сетей сотовой связи.