JultikaUniversity of Oulu repository

Työn tarkoituksena on vedenalaisen paikantimen kehitystyö ensimmäisen prototyypin kehitystarpeiden pohjalta. Erityisesti tutkitaan modulaatiotavan vaikutusta paikantimen toimintaan. Työssä pohditaan myös paikantimen muiden ominaisuuksien kehitystä. Työssä käydään lyhyesti läpi soveltuvat digitaaliset modulaatiomenetelmät ja radiokanavan vaikutus tiedonsiirtoon. Paikantimen toimintaperiaate esitetään, jonka jälkeen käydään läpi ensimmäinen kehitysversio ja siinä havaitut kehitystarpeet. Eri modulaatiomenetelmien soveltuvuutta paikantimeen tutkitaan mittaamalla kaupallisia vastaanotinmoduuleita. Mittauksissa mitataan ASK- ja FSK-vastaanottimien kykyä tuottaa vastaanotetun signaalin voimakkuus (RSSI), jota voidaan käyttää yksinkertaisena etäisyyden mittarina kun radiokanava on riittävän tunnettu. Mittaukset suoritetaan Oulun yliopiston EMC-kammiossa ulkoisten häiriöiden sekä monitie-edenneiden signaalien välttämiseksi. Mittaustulosten perusteella pohditaan kehitystyön jatkoa. Mittausten perusteella ASK- ja FSK-vastaanottimilla on toisistaan poikkeavia ominaisuuksia. Ei kuitenkaan voida todeta kummankaan olevan absoluuttisesti toista parempi ja päätös modulaatiomenetelmästä voidaan tehdä laitteen tulevaisuuden tiedonsiirtotarpeiden pohjalta. Ilman tiedonsiirtoa paikannin voi olla mahdollistaa toteuttaa myös yksinkertaisemmin, ilman kantoaallon modulaatiota. Tällöin vastaanotin ja lähetin voidaan rakentaa mahdollisimman yksinkertaiseksi ja energiatehokkaaksi.

The purpose of this work is the development of an underwater locator based on the weaknesses discovered in the previous prototype. Especially, the effect of selection of the modulation method on the operation of the locator is studied. Also, improvements of other features of the locator is discussed. At first, digital modulation methods and radio channel and their effects on a data transmission is described. Then, the operating principles of the locator are introduced. Also, the first prototype and found weaknesses are briefly introduced. Suitability of two different modulation methods is studied by measuring different types of commercial receivers. ASK and FSK receivers are measured and their ability of generating reliable RSSI output is investigated. The RSSI can be used as a simple meter of distance when the radio channel is sufficiently known. Measurements are performed in the EMC-chamber at University of Oulu. Thus, interference of other radio signals and the effect of multipath propagation is avoided. Based on the measurements, it is noticed that chosen modulation technique has an effect on RSSI output. However, there was no clear evidence that one technique is absolutely better than the other and the selection could be made based on future data transmission requirements of enhanced functionalities of the device. If data transmission is not used at all, the locator could be utilized simply with a carried wave signal. This way the locator would be simple to implement and energy efficient.