תכנון מכשיר שמאתר טלפונים סלולאריים הפועלים בסביבה נתונה מנחה: יוסי היפש סטודנטים מגישים:

תכנון מכשיר שמאתר טלפונים סלולאריים הפועלים בסביבה נתונה

יוסי היפש מנחה: סטודנטים מגישים:

שריף חכיםעותמאן כנג'

מאתר סלולארי – המעבדה למערכות ספרתיות מהירות

מפרט דרישות מטרה

איתור מיקום טלפונים סלולאריים הפועלים בסביבה נתונה .

הסביבה שאנו מתמודדים איתה מוצגת בציור .

מטר 0.5 הדיוק הנדרש הוא )רדיוס מהמטרה(

6m

6m

משגיח

1.5m

מערכת מגלה קיום

פעילותסלולארית

מערכת מאתרתמיקום

הפעילותסלולארית

מחשב מעבד נתונים תצוגה למשגיח

תיאור המערכת

אמצעי התקשורת בין המערכות המגלות לבין המחשב אינו בהכרח חוטי,יכולה להיות אלחוטית.

מערכת מגלה קיום

פעילותסלולארית

מערכת מאתרתמיקום

הפעילותסלולארית

מחשב מעבד נתונים תצוגה למשגיח

6m

6m

משגיח

1.5m

מערכת מגלה קיום פעילות סלולארית

משתמש ביותר מצורת אפנון יחידה.GSMמאחר ומשטר בחרנו מערכת אשר מתמודדת עם כל צורות האפנון .

ערכנו ניסוי במעבדה לתקשורת אשר תיאורו:

Agilent Spectrum Analyzer e8652

Antenna

30cm

Shareef`s phone

טלפון סלולארי

Agilent Spectrum Analyzer

e856 30cm

אנטנה

התוצאות שקיבלנו:

מ' .6 מספיקה לגילוי ממרחק של 60dBm- מזה הגענו למסקנה כי , מקלט ברגישות של )החישובים מפורטים בספר פרויקט(

GSM-ORANGE

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

895900905910915920925

FREQ. MHz

DB

m

GSM-ORANGE

ישנם שלושה מעגלים זהים, מקבילים אחד לשני כאשר כל אחד מכסה תחום תדר מהשלושה המוכרים לנו :

900-960Mhz 930 עם תדר מרכזיMHz 1700-1850MHz 1775 עם תדר מרכזיMHz

1900-2150 MHz 2025עם תדר מרכזיMHz

מערכת המגלה פעילות סלולארית

תצוגה למשגיח

X

900-960MHz

G=40db

דיודה

נגד

G=30dbBP FILTER

900-960 MHzBP FILTER

700-760 MHz -7db

MHz 960 - 900מעגל ראשון –

LO= 200MHz

בלוק הגבר

מחשב

ממיר מאנרגיה לאות ספרתי

X

1700 - 1850MHz

G=40db G=30dbBP FILTER

1700 - 1850 MHzBP FILTER

1200-1350 MHz -7db

MHz 1850 - 1700מעגל שני –

LO= 500MHz

בלוק הגבר

דיודה

נגד

מחשב

ממיר מאנרגיה לאות ספרתי

X

1900 – 2150 MHz

G=40db G=30dbBP FILTER

1900 - 2150 MHzBP FILTER

1400-1650 MHz -7db

MHz 2150 - 1900מעגל שלישי –

LO= 500MHz

בלוק הגבר

דיודה

נגד

מחשב

ממיר מאנרגיה לאות ספרתי

המערכת הכוללת המגלה פעילות סלולארית

תצוגה למשגיח

מערכת מגלה קיום

פעילותסלולארית

מערכת מאתרתמיקום

הפעילותסלולארית

מחשב מעבד נתונים תצוגה למשגיח

6m

6m

1m

1.5mמשגיח

מערכת מאתרת מיקום פעילות סלולארית

מערכת מאתרת מיקום פעילות סלולארית multi beam antennaהחלטתנו הינה להשתמש באנטנה מרובת אלומות

כי מערכת כזו, מכסה במשך כל הזמן , המרחב שבו מצוי הטלפון הסלולארי.האנטנה שאנו משתמשים בה נותנת לנו מישור במרחב , צריכים חיתוך של שלושה מישורים כדי

לקבוע נקודה במרחב , מכיוון שאנחנו מניחים כי הטלפון נמצא במישור השולחנות אז אנחנו נצטרך שתי אנטנות בכל תחום תדרים בכדי לגלות את המיקום במרחב .

1מישור מאנטנה 2מישור מאנטנה

שולחן

טלפון סלולארי

מערכת מאתרת מיקום פעילות סלולאריתתיאור צורת העבודה של אנטנה מרובת אלומות

0

0 90-90 160-1600

מחשב יחסהספקיםומוציא

זווית

זווית

מישור

מעלות והמרחק משם 70בכיתה שלנו הזווית המקסימאלית שאפשר למצוא בה טלפון סלולארי היא ,אז אם נדרוש שבזווית הזאת ההגבר של האנטנה יהיה שווה להגבר האנטנה 4mלאנטנה הוא

שמשתמשים בה במערכת גילוי קיום פעילות סלולארית אז אנו יכולים לחבר ליציאת האנטנה מערכת הגבר דומה לזאת שחיברנו לאנטנה במערכת גילוי קיום פעילות סלולארית והיא תעבוד טוב . ואם

9db בריבוע נקבל שההספק הנקלט במקסימום גדול ב cosנבחר אנטנה אשר ההספק בה יורד לפי מההספק הנקלט בזווית המקסימאלית .

מעלות ובו ההספק 30 וזה בזווית של 7mהמרחק הכי רחוק שיכול להיות בו שידור בכיתה הוא מההספק בזווית המקסימאלית ואז אותה מערכת הגבר טובה גם בו .6dbגדול ב

6m

6m

מערכת מאתרת מיקום פעילות סלולארית

דוגמה

1m

1.5mמשגיח

מחשב

מערכת מאתרת מיקום פעילות סלולארית

אנטנות לכל תחום תדרים.2בכדי לאתר את המיקום במרחב , נצטרך אנטנות , בכדי לכסות את שלושת התחומים.6סה"כ נצטרך

כל אחת מהאנטנות הרב אלומות מחובר למערכת הגבר הדומה לזו שתיארנו מקודם, ואח"כ למחשב.

מכל 3" אותות ממערכת גילוי המיקום) 18המחשב מקבל כל הזמן שני סוגי אותות , " אותות ממערכת גילוי קיום פעילות סלולארית . ברגע שהמחשב מקבל 3אנטנה ( , ו-

באחת משלושת הכניסות של מערכת גילוי קיום פעילות סלולארית שישנה פעילות סלולארית )בתחום התדרים שהיא עובדת בו(, אז מתחיל תהליך חישוב המיקום.

: מסתכלים על הכניסות משתי האנטנות במערכת גילוי המיקוםתהליך חישוב המיקוםאשר עובדות בתחום התדרים שהוכרז עליו במערכת גילוי קיום פעילות סלולארית ואז

מחשבים לפי יחסי ההספקים משלושת הכניסות של כל אנטנה את הזווית אשר נקלט בההאות באנטנה הזו , ומחיתוך שתי הזוויות מקבלים את המיקום של הטלפון הסלולארי.

לאחר חישוב המיקום מועברת התוצאה לצג שנמצא על שולחן המשגיח. הצג שלהמשגיח מראה בכל הזמן את הצורה של הכיתה, וברגע שמתגלה פעילות סלולארית

את המיקום 0.5mומתגלה המיקום שלה, נדלקת בצג נורה, אשר מתארת בדיוק של של המכשיר.

פעולת המחשב

המערכת הכוללת

המחשב הראשי

1

4

מערכת מגלה פעילות סלולארית

תרי

אול

סלת

לועי

פם

קומי

ת תר

אמ

ת רכ

עמ

מערכת פלטלמשגיח

6

שידור אלחוטי מהמחשב

תודה

תודה לכל מי שעזר לנו, תודה לכל מי שהיה לצידנו כשנזקקנו לו, תודה ל :

(מוני , אלי , אינה , ברוריה וכל צוות המעבדה )במקרה ושכחנו מישהו

תודה מיוחדת , לד"ר יוסי היפש