Передача данных по лазерному лучу (BPSK)

В сфере искусственного интеллекта произошло заметное событие. aabzel 14 минут назад Передача данных по лазерному лучу (BPSK) Простой 13 мин 279 Программирование микроконтроллеров * Системы связи * Стандарты связи * Лазеры Беспроводные технологии * Туториал В этом исследовательском тексте я попробовал найти способ передать бинарные данные при помощи лазерного луча. У меня уже был текст про передачу бинарных данных при помощи звука. Теперь же попробуем передать данные при помощи света.

Постановка задачи:Наладить беспроводную передачу бинарных данных по лазерному лучу в реальном времени. Битовая скорость 25 бит в секунду. В качестве аппаратуры трансивера задействовать электронную плату с микроконтроллером STM32F407VE.

Технические детали

Данные передавать BPSK модуляцией (QAM-2). Частота несущей должна быть 250 Hz. Частота дискретизации - 1kHz (Длительность семпла 1 ms).

Битовая частота BPSK 25 bit/s. Длительность одного чирпа 40ms (40 семплов). Сигнал принимать фотодиодом в связке с операционным усилителем (микросхема OPT101).

Все вычисления по приёму и цифровой обработке данных выполнять на уровне прошивки микроконтроллера STM32F407VE. Надо принять при помощи ADC1 семплы с выхода фотодатчика, который подключен к пину PA3. В прошивке надо декодировать BPSK модуляцию.

Отраслевые последствия

Запрограммировать программный Costas Loop внутри прошивки. Поток принятых битов отображать в GPIO. Печатать биты в виде последовательности hex чисел.

ТеорияВсе модуляции (ASK, OOK, BPSK, FSK, 256-QAM, CSS, GFSK, MSK) можно отнести к интерфейсам физического уровня модели OSI-7, так как модуляции поясняют как именно передаются биты в физической среде. BPSK тоже можно рассматривать как интерфейс физического уровня. Какие есть параметры у BPSK сигнала?

№ПараметрЕдиница измеренияЗначение1несущая частотаHz2502битовая скоростьbit/s25 3амплитуда несущейPCM20004длительность одного чипасекунды 40ms5*Частота дискретизацииHz10006порядок бит при упаковке байта внутри BPSK сигналамладшим битом вперёд / старшим битом впередMSB7*Разрядность одного семплаbit12Вот так выглядит BPSK сигнал в частотной области. Br - это битовая скорость. Спектр BPSK сигналаПри понижении Br битовой скорости BPSK вырождается в синус.

Этот прогресс даёт важные сигналы о будущем отрасли, и технологический мир внимательно наблюдает.