ЖУРНАЛ СТА 3/2020

зано сравнение двух разных брелоков RKE, выполненное на базе M4i.2230-x8 и SBench 6. Кривая в верхней левой ча- сти картинки иллюстрирует сигнал FSK. Для установки двоичного состояния «0» или «1» несущая меняет частоту. Это можно увидеть на результате быстрого преобразования Фурье (Fast Fourier Transformation – FFT) в верхней правой части картинки. Здесь частотный спектр имеет две спектральные линии: одна на частоте 433,89 МГц, а другая, как от- мечено курсором, на 433,96 МГц. Они симметрично разнесены на 70 кГц друг от друга относительно номинальной не- сущей частоты 433,92 МГц. Функция FFT позволяет дигитайзеру действовать в качестве анализатора радиочастотно- го спектра, отображая частоту или спек- тральное представление формы сигна- ла, при этом для данных целей не требу- ется отдельный инструмент. Сигнал бре- лока RKE, показанный в нижней левой части, демонстрирует амплитудную ма- нипуляцию (ASK). Двоичные данные модулируют амплитуду несущей, что приводит к появлению огибающей сиг- нала в виде импульсов прямоугольной формы. FFT сигнала ASK имеет один спектральный пик на несущей частоте 434,41 МГц. Дальнейший анализ этих сигналов RKE возможен с использова- нием инструментов обработки сигна- лов, доступных в SBench 6. Можно де- модулировать сигналы обоих типов, как показано на рис. 4. Сигнал ASK может быть демодулиро- ван путём умножения на самого себя, возведения в квадрат, а затем фильтра- ции нижних частот результата. По су- ществу, таким образом выполняется вы- числение RMS (RMS – Root Mean Square – среднеквадратичное значе- ние). Это показано на рисунке в ниж- ней правой части. Демодуляция сигнала FSK осуществляется с использованием вычисления его крутизны. Сигнал про- пускается через фильтр верхних частот. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) фильтра выбирается таким обра- зом, чтобы сдвиг частоты несущей на- ходился на срезе АЧХ фильтра. Это приводит к тому, что сигналы разных частот приобретают различия по ам- плитуде. Затем амплитудно-модулиро- ванный сигнал демодулируется с ис- пользованием ранее описанной схемы процесса RMS. Результат показан в верхней правой части рисунка. Демоду- ляция сигнала RKE позволяет опреде- лять физические характеристики моду- ляции, такие как скорость передачи данных, рабочий цикл, время нараста- ния в привязке к меткам синхрониза- ции. Пример, показанный на рис. 5, ил- люстрирует демодулированные на ос- нове алгоритма FFT данные RKE. Дан- ные между курсорами вмещают четыре импульса в правой части дисплея. Частота данных импульсов состав- ляет 2 кГц, коэффициент заполнения 49,8%, а время нарастания – 602 нс. Эта информация жизненно важна при устранении неполадок, но она неоче- видна из результатов анализа необрабо- танной модулированной несущей FSK. Ещё более сложный анализ данных мо- жет быть проведён с использованием стороннего программного обеспечения, такого как MATLAB или LabVIEW, или даже пользовательского ПО на C, C++ или Python. Эти сторонние программы дают, например, возможность быстрого декодирования пакетов данных. По- скольку такие программы имеют разно- образные настройки, они дают бо́ль- шую гибкость и обеспечивают намного больше аналитических возможностей, включая декодирование протокола. К преимуществам возможностей обра- ботки вне дигитайзера можно добавить быстрый интерфейс PCI Express x8 Gen 2 цифрового преобразователяM4i.2230-x8. Данный интерфейс при использовании драйверов Spectrum на хост-компьюте- рах соответствующей производительно- сти позволяет достигать скорости пере- дачи данных более 3,4 ГБ/с. Такая ско- рость передачи очень важна при работе с оцифрованными сигналами, имею- щими объёмы в сотни мегабайт, по- скольку позволяет быстро передавать данные на главный компьютер. Для пользователей, обладающих на- выками программирования среднего уровня, доступна ещё бо́льшая вычис- лительная мощность в виде опции до- ступа к Spectrum CUDA (технология на основе стандарта параллельных вычис- лений NVIDIA) для параллельной обра- ботки (SCAPP), которая обеспечивает прямой канал между дигитайзером и графическим процессором (GPU) на основе CUDA. В результате многопро- цессорное ядро GPU и сверхбольшой объём графической памяти становятся ОБ ЗОР / АППА РАТ НЫЕ С Р Е ДС Т В А СТА 3/2020 34 www.cta.ru Рис. 4. Демодуляция сигналов в ПО SBench 6 Рис. 5. Измерения параметров демодулированного сигнала FSK