תכנון מכשיר שמאתר טלפונים סלולאריים הפועלים בסביבה נתונה מנחה: יוסי היפש סטודנטים מגישים:

1. מאתר סלולארי – המעבדה למערכות ספרתיות מהירות תכנון מכשיר שמאתר טלפונים סלולאריים הפועלים בסביבה נתונה מנחה:יוסי היפש סטודנטים מגישים: שריף חכים עותמאן כנג'

2. מפרט דרישות מטרה איתור מיקום טלפונים סלולאריים הפועלים בסביבה נתונה . הסביבה שאנו מתמודדים איתה מוצגת בציור . הדיוק הנדרש הוא 0.5 מטר (רדיוס מהמטרה) משגיח 1.5m 6m 6m

3. תיאור המערכת מערכת מגלה קיום פעילות סלולארית תצוגה למשגיח מחשב מעבד נתונים מערכת מאתרת מיקום הפעילות סלולארית אמצעי התקשורת בין המערכות המגלות לבין המחשב אינו בהכרח חוטי, יכולה להיות אלחוטית.

4. מערכת מגלה קיום פעילות סלולארית תצוגה למשגיח מחשב מעבד נתונים מערכת מאתרת מיקום הפעילות סלולארית

5. מערכת מגלה קיום פעילות סלולארית משגיח 1.5m 6m 6m

6. מאחר ומשטר GSM משתמש ביותר מצורת אפנון יחידה. בחרנו מערכת אשר מתמודדת עם כל צורות האפנון .

7. ערכנו ניסוי במעבדה לתקשורת אשר תיאורו: Agilent Spectrum Analyzer e8652 טלפון סלולארי אנטנה Agilent Spectrum Analyzer e856 30cm 30cm Antenna Shareef`s phone

8. התוצאות שקיבלנו: מזה הגענו למסקנה כי , מקלט ברגישות של -60dBm מספיקה לגילוי ממרחק של 6מ' . (החישובים מפורטים בספר פרויקט)

9. מערכת המגלה פעילות סלולארית • ישנם שלושה מעגלים זהים, מקבילים אחד לשני כאשר כל אחד מכסה תחום תדר מהשלושה המוכרים לנו : • 900-960Mhz עם תדר מרכזי 930MHz • 1700-1850MHz עם תדר מרכזי 1775MHz • 1900-2150 MHzעם תדר מרכזי 2025MHz תצוגה למשגיח

10. 900-960MHz מעגל ראשון – 900 - 960 MHz דיודה BP FILTER 900-960 MHz BP FILTER 700-760 MHz G=30db G=40db -7db מחשב X נגד LO= 200MHz בלוק הגבר ממיר מאנרגיה לאות ספרתי

11. 1700 - 1850MHz מעגל שני – 1700 - 1850 MHz דיודה BP FILTER 1700 - 1850 MHz BP FILTER 1200-1350 MHz G=30db G=40db -7db מחשב X נגד LO= 500MHz בלוק הגבר ממיר מאנרגיה לאות ספרתי

12. 1900 – 2150 MHz מעגל שלישי – 1900 - 2150 MHz דיודה BP FILTER 1900 - 2150 MHz BP FILTER 1400-1650 MHz G=30db G=40db -7db מחשב X נגד LO= 500MHz בלוק הגבר ממיר מאנרגיה לאות ספרתי

13. המערכת הכוללת המגלה פעילות סלולארית תצוגה למשגיח

14. מערכת מגלה קיום פעילות סלולארית תצוגה למשגיח מחשב מעבד נתונים מערכת מאתרת מיקום הפעילות סלולארית

15. מערכת מאתרת מיקום פעילות סלולארית 1m משגיח 1.5m 6m 6m

16. מערכת מאתרת מיקום פעילות סלולארית החלטתנו הינה להשתמש באנטנה מרובת אלומות multi beam antenna כי מערכת כזו, מכסה במשך כל הזמן , המרחב שבו מצוי הטלפון הסלולארי. האנטנה שאנו משתמשים בה נותנת לנו מישור במרחב , צריכים חיתוך של שלושה מישורים כדי לקבוע נקודה במרחב , מכיוון שאנחנו מניחים כי הטלפון נמצא במישור השולחנות אז אנחנו נצטרך שתי אנטנות בכל תחום תדרים בכדי לגלות את המיקום במרחב . מישור מאנטנה 2 מישור מאנטנה 1 טלפון סלולארי שולחן

17. מערכת מאתרת מיקום פעילות סלולארית מישור תיאור צורת העבודה של אנטנה מרובת אלומות -160 -90 90 160 מחשב יחס הספקים ומוציא זווית זווית

18. בכיתה שלנו הזווית המקסימאלית שאפשר למצוא בה טלפון סלולארי היא 70 מעלות והמרחק משם לאנטנה הוא 4m ,אז אם נדרוש שבזווית הזאת ההגבר של האנטנה יהיה שווה להגבר האנטנה שמשתמשים בה במערכת גילוי קיום פעילות סלולארית אז אנו יכולים לחבר ליציאת האנטנה מערכת הגבר דומה לזאת שחיברנו לאנטנה במערכת גילוי קיום פעילות סלולארית והיא תעבוד טוב . ואם נבחר אנטנה אשר ההספק בה יורד לפי cos בריבוע נקבל שההספק הנקלט במקסימום גדול ב 9db מההספק הנקלט בזווית המקסימאלית . המרחק הכי רחוק שיכול להיות בו שידור בכיתה הוא 7m וזה בזווית של 30 מעלות ובו ההספק גדול ב 6db מההספק בזווית המקסימאלית ואז אותה מערכת הגבר טובה גם בו .

19. מחשב מערכת מאתרת מיקום פעילות סלולארית 1m דוגמה משגיח 1.5m 6m 6m

20. מערכת מאתרת מיקום פעילות סלולארית כל אחת מהאנטנות הרב אלומות מחובר למערכת הגבר הדומה לזו שתיארנו מקודם, ואח"כ למחשב. בכדי לאתר את המיקום במרחב , נצטרך 2 אנטנות לכל תחום תדרים. סה"כ נצטרך 6 אנטנות , בכדי לכסות את שלושת התחומים.

21. פעולת המחשב המחשב מקבל כל הזמן שני סוגי אותות , "18" אותות ממערכת גילוי המיקום( 3 מכל אנטנה ) , ו- 3 אותות ממערכת גילוי קיום פעילות סלולארית . ברגע שהמחשב מקבל באחת משלושת הכניסות של מערכת גילוי קיום פעילות סלולארית שישנה פעילות סלולארית (בתחום התדרים שהיא עובדת בו), אז מתחיל תהליך חישוב המיקום. תהליך חישוב המיקום : מסתכלים על הכניסות משתי האנטנות במערכת גילוי המיקום אשר עובדות בתחום התדרים שהוכרז עליו במערכת גילוי קיום פעילות סלולארית ואז מחשבים לפי יחסי ההספקים משלושת הכניסות של כל אנטנה את הזווית אשר נקלט בה האות באנטנה הזו , ומחיתוך שתי הזוויות מקבלים את המיקום של הטלפון הסלולארי. לאחר חישוב המיקום מועברת התוצאה לצג שנמצא על שולחן המשגיח. הצג של המשגיח מראה בכל הזמן את הצורה של הכיתה, וברגע שמתגלה פעילות סלולארית ומתגלה המיקום שלה, נדלקת בצג נורה, אשר מתארת בדיוק של 0.5m את המיקום של המכשיר.

22. מערכת מגלה פעילות סלולארית המערכת הכוללת המחשב הראשי מערכת פלט למשגיח 6 מערכת מאתרת מיקום פעילות סלולארית שידור אלחוטי מהמחשב 4 1

23. תודה תודה לכל מי שעזר לנו, תודה לכל מי שהיה לצידנו כשנזקקנו לו, תודה ל : מוני , אלי , אינה , ברוריה וכל צוות המעבדה (במקרה ושכחנו מישהו  ) תודה מיוחדת , לד"ר יוסי היפש