Устройство для передачи и приема сигналов

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА СИГНАЛОВ, содержащее первый приемник, выход которого через детектор соединен с первым вхо дом блока логического сравнения и через последовательно соединенные инвертор, преобразователь частоты и модулятор соединен с входом передатчика , выход преобразователя частоты через счетчик подключен к первому входу формирователя сигналов и к второму входу блока логического сравнения, первый выход которого соединен с вторым входом формирователя сигналов, выход которого подключен к управляющему входу модулятора , отличающееся тем, что, с целью повышения информационной гибкости, в устройство введены второй приемник и блок запрета, выход второго приемника подключен к первому входу блока запрета, выход блока запрета соединен с треО ) тьим входом блока логического сравнения , второй выход которого соединен с вторым входом блока запрета .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТРНЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

g(5I) С 08 С 19/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и пАткн

Г (21) 3296450/18-24

{22) 18.05.81 (31) 80/16458 . (32) 19.05. 80 (33) Великобритания (46) 15 ° 01.84. Бюл. 9 2 (72) Джон Беллью Флэк и Дэвид Робсон

{Великобритания) (71) Tar Радионикс Лимитед (Великобритания) (53) .621.398(088.8) (56) 1. Тутевич В.Н. Телемеханика, И., Энергия, 1973, с.261.

2. Акцептованная заявка Великобритании 92017454 A,êë. H 04 В 1/59, 1979 (прототип). (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И IIPHEMA СИГНАЛОВ, содержащее первый приемник, выход которого через детектор соединен с первым вхо-дом блока логического сравнения

„„SU„„1068051 А и через последовательно соединенные инвертор, преобразователь частоты и модулятор соединен с входом передатчика, выход преобразователя частоты через счетчик подключен к первому входу формирователя сигналов и к второму входу блока логического сравнения, первый выход которого соединен с вторым входом формирователя сигналов, выход которого подключен к управляющему входу модулятора, отличающееся тем, что, с целью повышения информационной гибкости, в устройство введены второй приемник и блок запрета, выход второго приемника подключен к первому входу блока запрета, выход блока запрета соединен с третьим входом блока логического сравнения, второй выход которого соединен с вторым входом блока запрета.

10б8051

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок логического сравнения выполнен на счетчике, селекторе и регистре, информационные выходы счетчика подключены к входам первой группы селектора, входы второй группы которого соединены с выходами регистра, первый вход которого является третьим входом блока„ второй вход регистра является первым входом блока, вход счетчика является вторым входом блока, выход селектора является первым выходом блока, выход счетчика явf

Изобретение относится к устройству для детектирования закодированной информации, особенно к устройству, в котором код хранится в активном самоответчике. Такие устройства по- 5 леэны при распознавании прецметов или, например, для регулирования входа персонала в зоны с ограниченным доступом.

Известны ус ройства для переда- 1р чи сигналов на расстоянии, использующие частотно-временной .способ разделения каналов, содержащие на пункте управления формирователи команд

° и аппаратуру передачи сигналов 15 с частотным уплотнением, на каждом приемном пункте устройства содержат декодер адреса в виде Фильтра и декодеры команд (13.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для передачи и приема сигналов, содержащее первый приемник, выхсд которого через детектор соединен с первым входом блока логического сравнения и через последовательно соединенные инвертор, преобразователь частоты и модулятор соединен с входом передатчика, выход преобразователя частоты через счетчик подключен к первому входу Зр

Формирователя сигналов и к второму входу блока логического сравнения, первый выход которого соединен с вторым входом формирователя сигналов, выхоц которого подключен к управляющему входу модулятора (2 .

Недостаток известного устройства заключается в том, что если код выбран, то его нельзя легко сменить. Однако схема устройства тех- 4р нологически выполнена в виде чипа и представляет собой очень экономичный способ производства в больвторым выходом блоляется ка.

3. Устройство по п.l, o т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок запрета выполнен на ключе, счетчиках и триггере, выход ключа является выходом блока, выход первого счетчика соединен с первым входом триггера, первый вход блока соединен с первыми входами первого счетчика и ключа, второй вход которого подключен к выходу триггера, выход второго счетчика соединен с вторым входом триггера, вход второго счетчика является вторым входом блока.

2 шом количестве указанных приемоответчиков. Выгодно изготовлять такие приемоответчики, в которых кодиро-. вание можно было бы изменять по желанию.

Цель изобретения — повышение информационной гибкости устройства, т.е. создание дешевого, легкого приемоответчика массового производства с малым током потребления.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для передачи и приема сигналов, содержащее первый приемник, выход которого через де- тектор соединен с первым входом блока логического сравнения и через последовательно соединенные инвертор, преобразователь частоты и модулятор соединен с входом передатчика, выход преобразователя частоты через счетчик подключен к первому входу формирователя сигналов и к второму входу блока логического сравнения, первый выход которого соединен с вторым входом формирователя сигналов, выход которого подключен к управляющему входу модулятора, введены второй приемник и блок запрета, выход второго приемника подключен к первому входу блока запрета, выход блока запрета соединен с третьим входом блока логического сравнения, второй выход которого соединен с вторым входом блока запрета.

Блок логического сравнения выполнен на счетчике, селекторе и регистре, информационные выходы счетчика подключены к входам первой группы селектора, входы второй груп- пы которого соединены с выходами регистра, первый вход которого явля-, ется третьим входом блока, второй вход регистра является первым входом блока, вход счетчика является

1068051 вторым входом блока, ьыход селектора является первым выходом блока, ныход счетчика является вторым ныходом блока.

Блок запрета выполнен на ключе, счетчиках и триггере, выход ключа является выходом блока, выход первого счетчика соединен с первым входом триггера, перный вход блока соединен с первыми входами первого счетчика и ключа, второй вход которого подключен к выходу триггера, выход второго счетчика соединен с вторым входом триггера, вход второго счетчика является вторым входом блока.

На фиг.l приведена функциональная схема устройства для передачи и приема сигналов программируемого закодированного тега; на фиг.2 функциональная схема, иллюстрирующая процесс запроса кода и его проверки, осуществляемые запросчиком.

Устройство содержит первый приемник 1, выполненный на инверторах

2 и 3, детектор 4, инвертор 5, преобразователь 6 частоты, модулятор 7, передатчик 8, счетчик 9, формирователь 10 сигналов, блок 11 логического сравнения, выполненный на счетчике 12, селекторе 13 и регистре 14.

Блок 15 запрета содержит ключ 16; триггер 17 и счетчики 18 и 19. Блок

15 запрета соединен со вторым приемником 20.

Запросчик содержит генератор 21, передатчик 22, приемник 23, декодер

24, регистр 25 сдвига, детектор 26, первый блок 27 триггеров, компаратор 28, второй блок 29 триггеров, ключ 30, детектор 31 нуля и времязадающий блок 32, н зоне действия запросчика установлено устройство 33 для передачи и приема сигналов, схему 34 сброса счетчика.

Устройство (фиг.1) представляет собой полупроводниковую интегральную схему ДИОП типа, предназначенную для работы в диапазоне часI тот индуктивной связи, т.е. до

150 кГц. Устройство излучает ответ с когерентной фазой на субгармони ке передачи запроса.

Приемник 1 содержит самосмещающий входной каскад, используемый в качестве усилителя высокой частоты для сигнала запроса, который передается на частоте 132 кГц, и два инвертора 2 и 3. Детектированный сигнал запроса подается через дополнительный инвертор 5 на преобразователь б частоты, который делит частоту сигнала на два, получая несущую повторной передачи с частотой 66 кГц.

Выход приемника 1 также подсоединен к детектору 4, а выход инвер- тора 5 также подсоединен к схеме 34 сброса счетчика. Сигнал несущей с

40 желательных сигналов шума. Детектор 31 нуля подсоединен к .регистру

65 .25 сдвига.

60 частотой бб кГц от преобразователя б частоты подается на модулятор 7, содержащий элемент И, где несущая мэдулируется с. oíoì данных кодл.

Сигнал несущей с частотой бб кГц также подается на счетчик 9 деления на 384.

Модулированный сигнал затем подается на передатчик 8, который включает буферный усилитель, питающий антенну для пон.;орной передачи сигналом увеличенной мощности.

Блок 11 логического сравнения содержит регистр 14 для памяти кодовых данных, в котором хранятся программируемые кодовые данные.

Схема адресации памяти содержит H-битовый селектор 13, циФровой выход данных памяти которого определяется индектирующим счетчиком 12. Счетчик 12 получает тактовые импульсы от счетчика 9. Схема задания формата выходных данных состоит из полубитового формировате."я 10 сигналов, который является элементом

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Выбранные ци ры данных объединяются с выходом счетчика 9, образуя полубитовый формат передачи данных. Таким образом, нуль передается при 0 в течение половины периода времени, эа которым следует 1 в течение останшейся половины с дополнительны-. ми передачами для единицы данных.

Второй усилитель высокой частоты предусмотрен для использования при программировании устройства и является нторым приемником 20, выход которого через ключ 16 подсоединен к тактовому входу регистра 14.

Ключ 16 представляет собой часть блока 15 запрета, служащего для защиты памяти от случайного тактиронания регистра памяти кода.

Как показано на фиг.2, с закодированным устройством 33 используется запросчик. Главный генератор 21 на 132 чсГц питает и передатчик 22 и центральный времязадающий блок 32. Сигнал с частотой 66 кГц, излученный устройством 33, обнаруживается приемником 23. Выход декодера 24 тока приемника подается на каскадный регистр 25 сдвига под управлением центрального времяэадающего блока 32. Детектор 26 полубитоного формата проверяет полубитовый формат, и Й-битовый блок 27 триггеров служит для временного хранения данных. В последствии данные переносятся на второй М -битовый блок 29 триггеров, содержимое. которого сравнивается с содержимым блока 27 компа" ратором 28. Также предусмотрен шумовой ключ 30 для подавления не1068051

Устройство работает следующим образом.

Предпсложим вначале, что устройство 33 удалено иэ чувствительНоА эоны и что на его входе нет сигнала с частотой 132 кГц, тогда выход инвертора 2 имеет высокий уровень (логическая 1), а выход инвертора 3 принимает низкий уровень (логический Q). В результате также имеет малую величину вход кодовых данных, подаваемый детектором 4 на регистр 14. Выход инвертора 5 принимает большое значение, вызывая прикладывание сигнала сброса ко всем счетчикам и другим последовательным логическим функциям, устанавливающим известное начальное состояние.

Когда устройство вводится в чувствительную зону, оно принимает непрерывный сигнал с частотой 132 кГц и сигнал сброса снимается, тем самым включая все счетчики. Затем преобразователь или делитель б частоты подает сигнал подачи несущей с частотой бб кГц на модулятор 7 и на счетчик 9 для получения тактового импульса для.индексирующего счетчика 12 и полубитового формирователя 10 сигналов. Индексирующий счетчик, таким образом, за-, пускается с нуля с интервалом повторения импульсов 5,82 мс. Первоначально необходим выход данных нуля, так чтобы вход данных для модулятора 7 имел низкую величину в течение 2, 91 мс и высокую величину в течение следующих 2,91 мс в полубитовом формате. Этот метод защищает закодированное устройство, реагирующее на передачу от системы сигналов 132 кГц в течение

2,0 мс с интервалами 35 мс. Индексирующий счетчик 12 подсчитывает одиночный импульс в конце начальных 5,82 мс, вызывая выход первой цифры кодсвых данных, хранимой в регистре 14 в полубитовом формате.

Эта последовательность повторяется до тех пор, пока не будут адресонаны все цифры кодовых данных и выведены в олубитовом формате,после чего передатчик 22 запроса с частотой 132, кГц выключается на период времени приблизительно от

20 до 50 мс, чтобы автосброс был приведен в состояние готовности для следующего запроса. Таким способом в устройстве передается сигнал с частотой бб кГц, модулированный по амплитуде его уникальным кодом.

Поэтому пслное время между циклами запроса равно N <5,8+35+15 мс, например 175Н5 мс для 24-битового кода.

Ведущая единица или нуль могут быть постоянно запрограммированы при изготовлении устройства посредством связывания первой ячейки памяти регистра 0 (фиг.1). Это позволит устройству реагировать если необходимо на чувствительнук к наличию сигнала систему запроса.

В течение каждого цикла запроса центральный времязадающий блок 32 стробирует несущую 132 кГц в сос.тояние Включено во время периода времени, равного (М-1) «5,82 мс, где Й вЂ” число кодовых битов. Последовательный цифровой поток битов, соответствующий закодированному ответному сигналу, переданному. устройством 33., подается íà (2N+2) каскадный регистр 25 сдвига под управлением времязадающего блока 32. б

После завершения цикла из (2М+2) тактовых импульсов форма кода проверяется на правильный полубитовый формат и если он достоверен, данные загружаются во временную память, состоящую из первого М -битового блока 27 триггеров.

Декодирующий процесс начинается при удовлетворительном обнаружении ведущего нуля детектором 31.

Данные, полученные из ответа на следующий запрос, вводятся в первый блок 27 триггеров, тогда как перввначальные данные перенесены во второй блок 29. Результаты двух последовательных запросов сравниваются в компараторе 28 (если достигается совпадение, данные считаются достоверными) и затем подаются как выходной сигнал для индикации сигнала тревоги или дальнейшей обработки.

Можно осуществлять необходимое количество сравнений. Например, могут быть предусмотрены дополнительные компараторы и триггерные блоки или может быть подсчитано множество сигналов достоверности данных до включения центрального времязадающего блока для вырабатывания выходного сигнала.

В то время, как принимаемый сигнал подается на регистр 25 сдвига, он также проверяется на шумовые переходы вблйэи момента тактирования посредством шумового ключа 30. Если обнаруживается переход с l на 0, во время которого должен быть сигнал 1, предполагается, что это вследствие нежелательного шума и уже полученные данные разрушаются повторной установкой. регистра 25 сдвига. Таким образом, вместо выполнения всего цикла передачи цикл заканчивается и начинается новый цикл. Это приводит к зкономии времени.

Теперь рассмотрим программирующий режим работы устройства, при

1068051 котором необходимый код подается на устройство 33.

В этом режиме кодовые данные передаются на приемник 1 (132 кГц), и на приемник 20 подается высокочастотный кодовый сигнал тактирования памяти посредством индуктивной связи. Это исключает необходимость излучать высокую частоту, на что в некоторых странах необходимо разрешение.

Высокий уровень входного сигнала, не- 10 ,обходимый для внутреннего генерирования тактового импульса, также повышает помехоустойчивость системы. Выходные сигналы приемника детектируются и подаются соответст- >5 венно на входы данных и тактирования регистра 14. Если блок 15 запрета разрешает прохождение тактовых сигналов, память программируется сигналом закодированного потока данных.

Затем осуществляется обычный цикл запроса для определения достоверности кода.

Тактовый вход регистра 14 запирается на период времени, соответствующий, по крайней мере, двум пери одам передачи запроса счетчиком 19.

Ключ 16 запирается до повышения напряжения на выход Д -триггера 17, что может произойти только тогда, когда принято правильное целое число импульсов на-программном тактовом приемнике 20, что определяется счетчиком 18, и одновременно принято число импульсов с частотой

132 кГц, соответствующее удвоенному полному подсчету индуксирующего счетчика 12. Цикл программирования кода, таким образом, больше обычного цикла запроса.

Преимущество предлагаемого уст- 40 ройства заключается в том, что потребитель легко мОжет повторно запрограммировать кодируемые данны

Это особенно выгодно там, где такие данные необходимы только для небопьшого. промежутка времени, или данные включают некоторый элемент, который необходимо периодически корректировать. Примерами такого применения являются автоматическая транспортировка багажа, идентификация контейнеров на маршруте мешков с почтой.. Данные могут относиться, кроме того, к размерам, весу,.месту назначения, дате, времени, цене или другой классификации, включая также уникальную идентификацию. Преимуществом устройства является также то, что повторное программирование может быть осуществлено без установления какого-нибудь физического и электрического контакта с устройством или без нару,шения его. Кроме того, устройство только необходимо изъять иэ работы на очень короткий период времени для удобства потребителя °

Нет ограничения числу циклов повторного программирования, которые могут производиться в течение срока службы устройства. Число возможных кодов, также очень большое, при этом единственным ограничением является размер используемого чипа.

Можно использовать миллиард уникальных кодов.

Вследствие требования на малые физические размеры устройства и эапросчика их роли взаимозаменяемые, т.е. запросчик может быть статическим и использоваться для обнаружения присутствия приемоответчика в чувствительной зоне или альтернативно, приемоответчики могут быть установлены í- больших объектах, а портативный запросчик использоваться для считывания кодов для идентификации содержимого и т.д.

В предлагаемом устройстве могут быть сделаны различные дополнительные изменения. Например, устройство может быть установлено непосредственно или может быть интегральной частью любого предмета, который желательно обнаружить.

При альтернативном изменении устройство может быть заменено свободно двигающимся устройством, которое работает непрерывно беэ потребности в сигнале запроса. Сигнал, передаваемый устройством, содержит закодированную информацию, которая Мо жет быть изменена время от времени по необходимости.

Устройство может быть выполнено для работы в любом месте в диапазоне . частот индуктивной связи °

1068051

egg+/ц

5$ /(Гц

Составитель Н.Лысенко

Техред В.далекорей

Редактор И.Петрова

Корректор N. Пeм и к

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 11251/60 Тираж 573 Подписное

ВНИ ЛПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5