Этот материал является завершающим в цикле публикаций исследований работы DTMF декодера в сетях GSM, которое проводил 123ksn.
Теперь проверим, как покажет себя декодер MT8870 на сигнале из WAV-файла с записью реального сигнала из мобильника. Файлы получены с помощью диктофона мобильного телефона. Частота дискретизации 32КГц. Подаваемый код 1,2,3,4,5,6,7,8,9.
Размах сигнала около 400мв. Быстрое нажатие кнопок:
Уровень сигнала достаточный, так как длительность сигнала "декодирован” хорошая, но большое количество "дребезга”. Правильность декодирования соблюдается. Голос, затем нажатие кнопки:
Уровень сигнала не достаточный, так как длительность сигнала "декодирован” короткая, много "дребезга”. Правильность декодирования НАРУШЕНА. Обратите внимание, что сигнал в канале 1 должен изменяться по каждому "нормальному” импульсу "декодирован”, а сигнал в канале 2 –по каждому второму "нормальному” импульсу "декодирован”. Так все и происходит до последнего импульса "декодирован”, на котором происходит изменение сигнала только в канале 2. Значит произошло неверное декодирование. Т.е. чередование голоса и DTMF-сигнала заметно ухудшает точность декодирования. А следующий рисунок демонстрирует пару чередований голос-цифра и быстрое нажатие кнопок:
Уровень сигнала не достаточный, так как длительность сигнала "декодирован” малая, большое количество "дребезга”. Правильность декодирования соблюдается. И последний сигнал: удержание нажатой кнопки 1 около 5 сек:
Несмотря на то, что кнопка удерживается около 5 сек, длительность DTMF-сигнала составляет чуть больше 1 сек. При этом сигнал "декодирован” имеет провалы ("дребезг”). Правильность декодирования соблюдается. Провалы через 0,2 сек, видимо, вызваны работой RC-цепи в обвязке MT8870.
Теперь посмотрим как проявит себя RC-цепь в обвязке MT8870, если длительность DTMF-сигнала будет не 1сек, а намного больше – непрерывный сигнал. Размах сигнала 200мв:
Размах сигнала около 250мв:
Размах сигнала около 300мв:
Размах сигнала около 300мв+помеха в виде песни "Большая медведица" Михаила Боярского, уровень 100мв:
Размах сигнала около 300мв+помеха в виде песни "Большая медведица" Михаила Боярского, уровень 300мв:
Ура! За 30 секунд одно ошибочное декодирование и через 0,1сек исправление ошибки!!!
И еще пару картинок с SB-осциллографа + программа PowerGraph2.2 Картинка DTMF-сигнала из программы DTMFdial:
А такая картинка при старте DTMF-сигнала:
Выводы:
1) Длительность DTMF-сигнала, формируемая в мобильном телефоне не соответствует «стандартной». В мобильном телефоне длительность существенно больше. Так же значительно больше пауза.
2) Номиналы резистора R6 и конденсатора С3 в схеме рассмотренного в первой части устройства управления и контроля посредством передачи DTMF сигнала по каналу сотовой связи, не соответствуют параметрам DTMF-сигнала с мобильников. В данном исследовании схема включения RС-цепи не менялась.
3) Очень хорошая детектируемость наблюдается при размахе DTMF-сигнала более 400мв.
4) При воздействии одиночного DTMF-сигнала, можно косвенно судить о величине входного сигнала по яркости свечения светодиода (длительности импульса), подключенного к выв 15 MT8870.
5) Видимо, MT8870 в принципе не предназначен для работы с непрерывным DTMF-сигналом. Поэтому постоянный высокий уровень на 15 выводе говорит об аварийной ситуации.
6) Пароль, передаваемый посредстом DTMF-сигнала, не должен состоять из двух одинаковых последовательных символов, так как импульс опознания может появиться несколько раз за время действия DTMF-символа. Для команды это роли не играет, а для пароля критично.
7) Для подтверждения правильности декодирования DTMF-символа в программах, недостаточно использовать только сигнал с вывода 15.
8) DTMF-технология обладает очень высокой помехоустойчивостью.
9) Осциллографы на основе звуковой карточки показывают неплохие результаты, если исследуемый сигнал непрерывен и однороден. Тогда можно хоть как-то оценить сигнал. В противном случае сигнал искажается до абсолютной неузнаваемости.
10) Данное исследование в определённой степени перечеркивает первую часть. Это лишний раз доказывает, что не ошибается только тот, кто ничего не делает.
От Admin: Хотелось бы поблагодарить 123ksn за столь обширное исследования декодирования DTMF сигнала в сетях GSM. Им же была предложена идея включения схемы декодера МТ8870 и модуля SIM300D по симметричной схеме. Я, честно говоря, давно хотел опробовать этот вариант, да от всё руки не доходили. Но лучше поздно, чем никогда. Итак, что у меня получилось, рассмотрим на примере неоднократно упоминавшегося здесь устройства управления и контроля:
Была использована стандартная симметричная схема включения МТ8870, взятая из даташита:
Номиналы элементов: R1=R4=R5=100 кОм, R2=47 кОм, R3=33 кОм. Обратите внимание, что С2, R4 и R5 в плате стоят "на своих местах" - т.е. это элементы "несимметричной схемы". Далее делаем следующим образом: соединяем выводы 5 и 6 МТ8870 с общим проводом перемычкой. Устанавливаем резистор R2, напаяв его прямо на дорожки между выводами 2 и 4. Затем аккуратно отпаиваем вывод 1 и поднимаем его вверх. Резистор R3 устанавливаем вертикально - нижним выводом он подключается к дорожке в вывода 4, а верхним - к поднятому над платой выводу 1. Затем в эту же точку вывода 1 подключаем цепочку C1R1. C другой стороны эта цепочка подключается монтажным проводом к выводу 24 SIM300D. Фото модернизированной платы можно посмотреть здесь, вновь вводимые элементы выделены красным цветом.
При тестировании стройство работало стабильно, не было замечено ни одного сбоя. Впрочем, как ни странно, у меня довольно надёжно оно работало и при включении по несиметричной схеме. Так что гарантировать, что симметричное включение декодера - это "панацея от всех бед", я не могу. С другой стороны, у кого наблюдались подобные проблемы, очень желательно применить данную схему включения.
