Development of a short-range inductive coupled system for high-rate data transmission

Abstract

The project is based on the creation of an inductive link for data transmission at a 10Mbps rate. Firstly, the frequency response of the link of coupled inductors is analysed, and it is decided, with minimum attenuation criteria, which should be the operation frequency of the system. A FSK modulation is proposed and, as the link experiments minimum attenuation at 50MHz, the frequencies that the modulation will use are 45 and 55MHz to transmit ‘1’ and ‘0’. Therefore, two oscillators have been mounted with a multiplexer that uses the data signal as a selector and outputs the frequency corresponding to the current symbol. In the receiver side of the link, after amplifying the signal, a pass-band filters system is used in order to split the modulated signal in two separate signals, in regard to each of the frequency formants. After a AC to DC conversion, both signals are compared and it is decided, whether a ‘1’ or a ‘0’ has been received.

Basem el projecte en la creació d’un enllaç inductiu per a transmetre dades a 10Mbps. Per a la realització, s’analitza en freqüència la resposta de l’enllaç d’inductors mútuament acoblats i es decideix, amb criteri de mínima atenuació, la freqüència d’operació del sistema. Es proposa utilitzar una modulació de freqüència FSK que, donat que l’enllaç experimenta mínima atenuació a 50MHz, utilitzarà freqüències de 45 i 55MHz per a transmetre ‘1’ i ‘0’. Així doncs, s’han muntat dos oscil·ladors a les freqüències esmentades i un multiplexor que, utilitzant el senyal de dades com a selector, té a la seva sortida la freqüència corresponent al símbol actual. A l’altra banda de l’enllaç, després d’amplificar el senyal, es dissenya un sistema de filtres pas banda que separarà en dos senyals les dues freqüències formants del senyal modulat. Després de realitzar una conversió AC-DC amb un detector d’envolupant, es comparen ambdós senyals i es decideix si s’ha rebut un 1 o un 0.

Basamos el proyecto en la creación de un enlace inductivo para transmitir datos a 10Mbps. Para ello, se analiza en frecuencia la respuesta del enlace de inductores mutuamente acoplados y se decide, con criterio de mínima atenuación, la frecuencia de operación del sistema. Se propone utilizar una modulación de frecuencia FSK que, dado que el enlace experimenta mínima atenuación a 50MHz, usará frecuencias de 45 y 55MHz para transmitir ‘1’ y ‘0’. Así pues, se han montado dos osciladores y un multiplexor que, utilizando la señal de datos como selector, tiene a su salida la frecuencia correspondiente al símbolo actual. En el otro lado del enlace inductivo, después de amplificar la señal, se diseña un sistema de filtros paso banda que separará en dos señales distintas las frecuencias formantes de la señal modulada. Después de realizar una conversión AC-DC con un detector de envolvente, se comparan las señales y se decide, si se ha recibido un 0 o un 1.