Műholdvevő rendszerek digitális vezérlése

(DiSEqC)

Készítette: Simon Gyula

Konzulens: Honfy József

2004

Bevezetés

• Az első hírközlési műhold 1960

• Napjainkra több száz műhold üzemel

• A műholdas műsorszórás előnyei:olcsó; önellátó; kis energiaigény; könnyen, bárhol telepíthető

• A vétel legfőbb kívánalmai: - egyre növekvő mennyiségű információ vétele - minél kisebb beruházással

Vett adatmennyiség növelésének lehetőségei:– A rendelkezésre álló átviteli csatornában (modulációk; analóg -> digitális) – Az átviteli csatorna jellemzőinek módosításával

Vevőrendszerek analóg kapcsolási kritériumai

Polarizáció váltás: 14 V (11 - 14,5V) -> Vertikális polarizáció

18 V (16 - 19V) -> Horizontális polarizáció

Frekvenciatartomány bővítés: 0 kHz -> (Low Band) 10,7 – 11,7 GHz

22 kHz -> (High Band) 11,7 – 12,75 GHz

Teljes frekvenciaspekrtum

(10,7 – 12,75 GHz)

Fejlesztések Egy-egy újabb analóg kapcsolási kritérium kialakítása -> a berendezések szinte

teljes átalakítását kívánta.  

• 60 Hz - analóg rendszer, segítségével 2 műholdpozíció vétele érhető el

• VSEC - (Vario Satellite Equipment Control)

• Tone Burst - DiSEqC rendszer alapja – a 22 kHz jel felhasználásával 2 műholdpozíció vételére nyílik lehetőség

• DiSEqC

DiSEqCA 90-es évek közepén az Eutelsat, a Philips-szel együttműködve kifejlesztett egy új

rendszert, digitális műholdvevő-berendezés vezérlő néven.

(Digital Satellite Equipment Control) Röviden: DiSEqC

- Nyílt szabvány; rugalmas, könnyen megvalósítható

- Rendszer elve: hogy megalkotását követően nincs szükség többé különálló kritériumok definiálására. Egy olyan jövőbeni rendszer kialakítása szükséges, amelyben a jelenleg még meg sem alkotott szabályok is megvalósíthatóak lesznek

- Nagy előnye, hogy felülről kompatibilis a korábbi eszközökkel, így a meglévő berendezéseket nem kell kicserélni az újabb eszközök használatához

- Nyílt szabványának köszönhetően gyorsan, dinamikusan fejlődik. Sorra jelennek meg újabb, fejlettebb variánsai.

DiSEqC működési elve A rendszer alapja, hogy az üzeneteket a már korábban kialakított 22 kHz-es

jelbe ültetik.

Single-Master/Multi-Slave (egy mester/több szolga) elven működik.

- Parancsfogadó eszközök (Slave) lehetnek: LNC-k, multikapcsolók vagy valamely multikapcsoló adott bemenete, forgatómotorok stb. (a rendszer egyéb elemei) számát mindig az adott DiSEqC rendszer határozza meg.

- Csak a beltéri egység (Master) jogosult valamely funkció végrehajtására vonatkozó parancs kiadására.

(Egyes esetekben válaszadás lehetséges, míg másokban a helyes beállítást a felhasználó csak utólag, a kapott végeredményből következtetheti)

DiSEqC szintjei, variánsai DiSEqCTM az Eutelsat védjegye

(Mini DiSEqC = Tone Burst)

DiSEqC 1.0 - Ez a kritérium lehetővé teszi: 2 polarizáció váltását; 4 frekvenciasáv használatát; 8 műholdpozíció elérését; 16 opciós kapcsolási lehetőségeket kínál

A DiSEqC 1.0 a legkisebb egység, amely már teljes, 54 ms hosszúságú DiSEqC-üzenetet küld. Hiányossága, hogy teljesen egyirányú. Ezáltal az utasításoknak csak a vevőkészüléktől a műholdas rendszer egyéb alkatrészei felé történő áramlását teszi lehetővé. Az alegységek válaszadása nem lehetséges.

DiSEqC 1.1 - 1.0 szint valamennyi funkciójával rendelkezik, kibővítették újabb egykábeles megoldásokban alkalmazható vezérlőparancsokkal. A teljes DiSEqC üzenet egymás után háromszor kerül kiküldésre. Minden egyes paranccsal más és más kapcsolóáramkör vezérelhető. Lehetőség nyílik a kaszkádba kötött eszközök vezérlésére.

DiSEqC 1.2 - kifejezetten pozícionáló-motoros berendezésekhez fejlesztették ki. Antenna motorjának vezérelése és tápellátása, egyetlen koaxiális-kábelen egy DiSEqC Az 1.1 valamennyi funkciója mellett minden olyan szükséges utasítással rendelkezik, amelyek egy forgatómotor vezérléséhez szükségesek.

DiSEqC 2.0 - Az 1.0 szinten alapul, de a kommunikáció kétirányú, a slave-egység visszaigazolhatja az üzenetküldőnek, hogy milyen vezérlőutasítást hajtott végre, ami

további ellenőrizhetőséget tesz lehetővé. Az adatáramlás tehát kétirányúvá vált.

DiSEqC 2.1 - A DiSEqC 2.1 szinte megegyezik a DiSEqC 1.1 variánssal, avval az eltéréssel, hogy a 2.1–es verzió esetében a slave visszaigazolja a küldőnek a

parancsvégrehajtást. Lehetőség nyílik a kaszkádba kötött kapcsolók közötti váltásokra.

DiSEqC 2.2 - A DiSEqC 2.2 változat a DiSEqC 1.2 verzió kibővítése az alállomások válaszadási lehetőségével.

DiSEqC 3.0 - Az eddigi DiSEqC valamennyi jellemzőjét tartalmazza, valamint kiegészül egy fejlett kétirányú buszrendszerrel.

DiSEqC jelátvitel

- digitális rendszer, ahol 0 ill. 1 bit PWK (Puls Width Keying) moduláció

- alapját a 22 kHz–es jel az alap; amplitúdó 0,6 V(P-P) definiálva

- A bitinformációt a 22 kHz-es jel 0,5 ms-ig tartó ki-, bekapcsolása adja.

- Egy bitidőt 3 kisebb 0,5 ms-os jelből épül fel : 1 bit hossza így 3 x 0,5ms

- Egy bitidőtartamát 1,5 ms, oly módon, egy bitben 22 kHz-es jel (+-20%) 33 periódusa; bit 1: 11 bit 0: 22 priódus

A vezérlés úgynevezett DiSEqC-üzenetek formájában történik.

DiSEqC üzenetekDiSEqC master-üzenet:

 

DiSEqC slave-üzenet (válasz):

 

DiSEqC üzenetek sorozata:

[A byte-ok átvitele csökkenő helyiértékkel (litle endian) történik.]

Framing: E0-E3(master); E3-E7(slave)

Cím: Globális Cím: 00H: rendszer minden elemét; x0H: család adott csoportját ;

70h – 256 és az FXh – be nem sorolható eszközök

Utasítás:

Adat:

A DiSEqC rendszerre vonatkozó előírások Szükség a korai 13/17V ; az újabb 0/12V feszültsége

Az egyes slave állomások áramfelvételére a beltéri egységnek maximum 500 mA áramot kell biztosítania.

A modulációs frekvenciának 22 kHz +/- 20% ( +/- 4KHz) Amplitúdóját 600 mV +/- 200 mV (p-p)

DiSEqC komponenseinek kapacitása az 50 nFt, egész rendszerben együttes kapacitása 250 nF

Kábelek hossza maximálisan 50 m.

Címütközések elkerülésére kidolgozott eljárások „Csillag” topológia (ha ütközés lép fel, az ütköző elemek új címet kapnak)

Hurkolásos rendszer ( a felfűzött rendszerben az állomások jelentkezési sorrendben kapnak címet.

DiSEqC továbbfejlesztés lépései Ütközések kiküszöbölése (szoftver)

mikrokontrollerek alkalmazása (kizárólag DiSEqC vezérlés alkalmazása)

alkatrész méret és áramfelvétel minimalizálása

törekvés -> tökéletes kommunikáció

Több program a DiSEqC segítségével

1.) Bővítés - több műholdpozíció (adott felhasználó)

Y elágazó: (2 műholdpozíció vételére alkalmas; Tone Burst alkalmazásával is)

(sorbakötött univerzális LNC)

Melyet alkalmazva egy parabolaantenna segítségével multifeed vételt valósíthatunk meg

DiSEqC 1.0, vagy magasabb vezérlés szükséges

DiSEqC forgatóberendezés:(minimálisan DiSEqC 1.2 vezérléssel rendelkező beltéri egységgel, vagy csatlakozódobozzal működtethető)

Loop-through-LNC:

DiSEqC multikapcsolókNövelhető: mind a műholdpozíciók, mind a felhasználók száma - 2/1 multikapcsoló

- Kaszkád:

Opciókapcsoló Pozíciókapcsoló

DiSEqC forgatóberendezések

- Nem igényel „extra” kábelt a vezérléshez

- Minimális rendszerkövetelmény az 1.2 vezérlés

- Tápellátás, kis áramfelvétel

- Hátrány: max. 100-120 cm-es antennaméret (szélterhelés)

- Egyszerű szerelhetőség és bekötés

Hex. Byte Utasítás Utasítás funkciója Átvitt bájt

60 Stop Motorforgatás megállítása 3

61 Fenntartva

62 Fenntartva

63 Limit Off Határolás kikapcsolva 3

64 PosStatPozícionáló Státuszregiszterének

olvasása3

65 Fenntartva

66 Limit E Keleti határ beállítása 3

67 Limit W Nyugati határ beállítása 3

68 Drive East Forgatás keletre 4

69 Drive West Forgatás nyugatra 4

6A Store nn nn pozíció rögzítése és határolás

engedélyezése4

6B Goto nn Motor forgatása nn pozícióba 4

6C Fenntartva

6D Fenntartva

6E Goto x.x0 Motor pozícióba forgatása ( 0 ) 5

6F Set Posns. Pozíció (újra)számolása (4) / 6

- Gyors és pontos forgatás Pozícionáló utasítások:

Mérési összeállítás

DiSEqC jelformák

DiSEqC üzenet

bit - bájt

Vezérlés:

pozícionáló segítségével, egy adott műholdpozíció alsó frekvenciatartományú csatornájának vételéről -> egy másik műholdpozíció felső frekvenciatartományú csatornájának vételére.

Vezérlés:

pozícionáló segítségével egy adott műholdpozíció egy csatornájáról (felső frekvenciatartomány, horizontális polarizáció), egy másik műholdpozíció (ugyancsak felső frekvenciatartomány, vertikális polarizáció) csatornájára lépünk

E01038 = magas frekvenciasáv, horizontális vétel

Teljes üzenet sorozat

LNC és pozícionáló vezérlőüzenetei

Periodikus üzenet ismétlés (beltéri e.)

Jelenlegi állapot -> üzenetsorozat

LNC és pozícionáló vezérlőüzenetei

Köszönöm a figyelmet !