В общей части описаны такие вопросы, как: назначение и характеристика проектируемой сети видеомониторинга; анализ технической литературы и патентных исследований

Расчет зон радиопокрытия технологии bluetooth

Скачать 2,66 Mb.

страница	17/32
Дата	14.12.2022
Размер	2,66 Mb.
	#196769
Тип	Пояснительная записка

1 ... 13 14 15 16 17 18 19 20 ... 32

Связанные:
ДИПЛОМ
ДИПЛОМ МОЙ

2.6 Расчет пропускной способности сети

2.5.2 Расчет зон радиопокрытия технологии bluetooth

В данном пункте дипломного проекта рассчитываются затухания радиоканала приближенно и более точно по моделям Кся – Бертони и Окамура – Хата.

Модель Окамура – Хата не учитывает специфику зоны развертывания сети связи, т.е. этажность зданий, ширину улиц. Модель Кся – Бертони более точная, учитывающая потери при распространении в свободном пространстве, затухания при дефракции от крыш близлежащих зданий, потери при многократном переотражении от стен зданий.

Первое приближение (модель Окамура – Хата)

Для районов типично городской застройки потери будут определяться выражением (17):

, дБ, (17)
где f – рабочий диапазон частот, МГц;
h_прм и h_прд – высоты подвеса приемной и передающей антенн, м;
– поправочный коэффициент зависящий от типа местности в которой действует система связи;
R – расстояние между антеннами, м.

Для г. Уфа (большой город) поправочный коэффициент определяется выражением (18):

(18)
Данные для расчета потерь и результаты вычислений сведены в таблицу 14.
Таблица 14 - Данные для расчета потерь и результаты вычислений

Место расположения камер		h_прм, м		h_прд, м		R, м			L, дБ
Перекресток ул. Пушкина – ул. Театральная	камера 1		4,5		4		20	-11,349		13,8
	камера 2		4,5		4		6	-11,349		7,6
	камера 3		4,5		4		21	-11,349		14,7
Перекресток ул. Ленина – ул. Октябрьской Революции	камера 1		4,5		3		15	-11,349		11,4
	камера 2		4,5		3		3	-11,349		17,8
	камера 3		4,5		3		15	-11,349		11,4
Перекресток ул. Менделеева – ул. Бакалинская	камера 1		4,5		3		25	-11,349		20,6
	камера 2		4,5		3		30	-11,349		23,9
	камера 3		4,5		4		34	-11,349		23,2

Таблица 15 - Результаты вычислений уровня мощности сигнала на входе приемника по модели Окамура-Хата

Место расположения камер		L, дБ	R, м	P_прм, дБ
Перекресток ул. Пушкина – ул. Театральная	камера 1	13,8	20	-18,3
	камера 2	7,6	6	-12,1
	камера 3	14,7	21	-19,2
Перекресток ул. Ленина – ул. Октябрьской Революции	камера 1	11,4	15	-15,9
	камера 2	17,8	3	-22,3
	камера 3	11,4	15	-15,9
Перекресток ул. Менделеева – ул. Бакалинская	камера 1	20,6	25	-25,1
	камера 2	23,9	30	-28,4
	камера 3	23,2	34	-27,7

Уточнение зон радиопокрытия (модель Кся – Бертони)

Рисунок 9- К определению ослабления радиосигнала
Ослабление сигнала в свободном пространстве в случае, когда антенна передатчика располагается ниже среднего уровня крыш (столбы) определяется по формуле (19):
, дБ (19)
Суммарное ослабление в дБ на радиолинии определяется из соотношения (20):
, (20)
где R - расстояние между антеннами, м;
λ = 1,25·10⁵ - длина волны, м;
- высота подвеса антенны передатчика относительно средней высоты здания, м;
h₀= 10 - средний уровень крыш, м;
- среднее погружение антенны приемника относительно средней высоты окружающих зданий, м;
,
где х ≈ 20 – расстояние по горизонтали между антенной приемника и кромкой крыши, на которой дефрагментирует волна, м.
,
где d = 0 - средний интервал между кварталами, м.
Данные для расчета потерь и результаты вычислений сведены в таблицу 16.
Таблица 16 - Данные для расчета потерь и результаты вычислений

Место расположения камер		h_прм, м		h_прд, м		R, м		∆h_в/ ∆h_м, м		L, дБ
Перекресток ул. Пушкина – ул. Театральная	камера 1		4,5		4		20		-20/19,5		78,7
	камера 2		4,5		4		6		-20/19,5		89,2
	камера 3		4,5		4		21		-20/19,5		78,3
Перекресток ул. Ленина – ул. Октябрьской Революции	камера 1		4,5		3		15		-21/19,5		81,2
	камера 2		4,5		3		3		-21/19,5		95,2
	камера 3		4,5		3		15		-21/19,5		81,2

Продолжение таблицы 16

Перекресток ул. Менделеева – ул. Бакалинская	камера 1	4,5	3	25	-21/19,5	76,8
	камера 2	4,5	3	30	-21/19,5	75,2
	камера 3	4,5	4	34	-20/19,5	74,1

Таблица 17 - Результаты вычислений уровня мощности сигнала на входе приемника по модели Кся – Бертони

Место расположения камер		L, дБ	R, м	P_прм, дБ
Перекресток ул. Пушкина – ул. Театральная	камера 1	78,7	20	-83
	камера 2	89,2	6	-94
	камера 3	78,3	21	-83
Перекресток ул. Ленина – ул. Октябрьской Революции	камера 1	81,2	15	-86
	камера 2	95,2	3	-100
	камера 3	81,2	15	-86
Перекресток ул. Менделеева – ул. Бакалинская	камера 1	76,8	25	-81
	камера 2	75,2	30	-80
	камера 3	74,1	34	-79

Результаты расчетов зон радиопокрытия технологии bluetooth представлены в приложениях М, Н, П, Р, С, Т, У, Ф, Х.

2.6 Расчет пропускной способности сети

В данной системе будут использоваться IP камеры, передача потока информации в которой осуществляется по локальной сети провайдера, использующей IP протокол. Локальная сеть построена на технологии Ethernet.

Цифровая система способна обеспечить высокое качество видеоинформации, быстро сохранить необходимый фрагмент видеозаписи, увеличить и масштабировать любой кадр, использовать фильтры для обработки изображения и работать по расписанию. Цифровые системы можно программировать.
Важное преимущество цифровых систем - возможность создания на их основе интегрированных систем безопасности. Можно управлять камерами на расстоянии, подключить различные охранные датчики, использовать встроенный детектор движения и, что важно, интегрировать цифровую систему видеонаблюдения с другими компьютерными системами безопасности.
Качество изображения ограничивают два фактора: ширина полосы частот видеосигнала (или число пикселов на один кадр) и битовая скорость.
Максимальная частота в спектре видеосигнала определяется по формуле (21):
, Гц, (21)
где k = - размер кадра;
z = 625- количество строк в кадре;
f_к= 25- частота кадров.

Следовательно, максимальная частота в спектре видеосигнала равна:

, МГц, (22)

Процессор компрессии третьего поколения ARTPEC-2 выбранной камеры осуществляет сжатие до 15 к/с при любом разрешении. Из справочных данных, приемлемое по четкости видео получается уже при разрешении 320х240. Следует, максимальная частота в спектре видеосигнала равна:

, кГц (23)
Сигнал яркости содержит наибольшие видеочастоты. Частота дискретизации определяется из теоремы Котельникова , следует частота дискретизации равна 1152 кГц.
От уровня черного до уровня белого в форме телевизионного сигнала достаточно 200 градаций яркости (больше брать нет смысла, так как человеческий глаз не будет способен различить). Определим k по формуле (24):
, (24)
где m = 200- число уровней квантования.
Следовательно, k = 7 – 8.
Определим битовую скорость по формуле (25):
, кБит/с (25)
Таким образом, скорость цифрового потока или битовая скорость видеосигнала с выхода одной камеры равна 9 Мбит/с.
Необходимо учитывать, что при размещении в одной подсети IP-видеокамер, передающих изображение на видеосервер, потоки данных суммируются, что пропорционально увеличивает нагрузку на каналы связи.
Если пропускная способность окажется на грани 54 Мбит/с, то необходимо разносить видеокамеры в разные подсети.
Обработка, передача и запись аудиосигналов в подавляющем большинстве случаев требуют незначительной доли ресурсов цифровой системы видеонаблюдения. Допускается при расчете производительности видео-охранной системы долей ресурсов, выделяемой на использование аудиоконтроля, пренебречь.

Скачать 2,66 Mb.

Поделитесь с Вашими друзьями:

1 ... 13 14 15 16 17 18 19 20 ... 32