CN1014199B - 在部分预定信号期间进行功率保存的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种接收机(70)接收具有预定信号(12)的发射信号(10)，一种方法和装置检测第一预定信号(12a)。在后续预定信号(12b)的部分期间，功率可以得到保存。连续预定信号至少被分成第一(212a)和第二(212b)部分。如果第一部分被检测，则认为预定连续信号被检测到并对第二部分(252)保存功率。如果第一部分没有检测到，在第二部分期间接收机仍停留在工作状态以检测后续信号(254)。

Description

本发明一般涉及接收机中功率保存之领域，特别涉及一种在接收在预定间隔内出现的具有预定信号的一部分信号期间进行功率保存的方法和装置。

一种由英国的大不列颠远程通讯组织推荐的数字信号协议通常称作POCSAG（邮政码标准化顾问团Post    Office    Code    Standardization    Advisory    Group），它提供一种在预定间隔期间出现预定信号的信号。图1表示一种在先有技术中使用的典型的POCSAG协议信号10和一种功率保存选通脉冲信号波形20。POCSAG信号协议由许多批信号构成，每一批信号含有一个同步码12和8个信息帧21-28。每帧有两个信息字。一个信息字是拥有21个信息位和11个奇偶校验位的32比特二进制字。信息字的结构是拥有一个额外奇偶校验位的扩充BCH（二进制编码的何勒内斯代码）字32、21，以后记为32、21BCH字。

图1中区域30表示无信号发射时间。POCSAG信号从前同步32开始，前同步是由交变的逻辑“1”和逻辑“0”电平构成。紧跟前同步的第一批码从第一个同步码12a开始，在时间带间隔30、32和12a期间，接收机执行一个同步搜索过程，如线20中52a所示，在此期间，它使用先有技术中熟知的步骤首先建立起与该信号的位同步，然后再建立起字或帧同步。获得同步之后，接收机开始执行一批译码操作对预指定帧内的信息译码。该帧内的信息可 能包含一个和预定地址匹配的地址，接收机随之响应而发出报警。

假设以图1方式工作的接收机被指定至帧4。在间隔52a结束处获得同步后，接收机在间隔53a期间保存功率。为对帧4内的信息译码，接收机在间隔54a期间以全操作的高功率状态工作。在间隔55a期间，接收机以低功率、无译码状态操作直到间隔56b开始时为止，在间隔56b中，接收机再次以高功率状态工作，以便接收第二个同步码12b。

功率保存周期在间隔53b、54b、55b和56c中重复。而在间隔56c处，POCSAG信号10终止，如区域40所示。信号终止出现的原因要么是POCSAG传送结束，要么是信号被噪音中断。为参考起见，尽管在间隔40内没有信号出现，仍将与接收机同步的信号表示出来。由于传送已经结束，或信号已被噪音中断的原因，接收机不能确定在间隔56c内是否找到了同步码。因此，接收机假设传送没有完成，而出现了噪音中断。接收机继续在间隔54c内检索信息，并在间隔56d内检索同步码。因为在此例中，信号传送已经完成，所以在间隔54c内无信息接收，在间隔56d内也无同步码接收。基于对在两个相邻的同步码间隔56c和56d内没有接收到同步码的判断结果，接收机确定传送已经完成，并且重新开始同步搜索过程，如图中52b所示。

注意在间隔56b期间，接收机在整个同步码持续期间以高功率状态工作，以便确定同步码12b的存在。同步码的内容是预定的，并且通常先有技术的接收机在同步码期间要对传送的终止进行检测。

随着数字式播叫系统的进步，数据传送信号的长度已经增加。图1所示为一个两批码POCSAG信号。通常POCSAG信号可长 达数百批之长。鉴于这个缘故，播叫接收机、电池的体积以及电池的容量都相应减小，所以希望在这种传送期间尽最大可能保存功率。另外，功率保存可以通过在预定信号如用于POCSAG协议中的同步码信号的传送期间保存功率来实现。

本发明的一个目的在于提供一种能接收具有周期性预定信号的发射信号，并且能在该周期性预定信号的一部分信号期间保存功率的接收机。

本发明的另一个目的在于检测周期性预定信号的第一部分，并且如果检测到第一部分，便在第二部分期间保存功率。

本发明的又一个目的在于如果没有检测到第一部分，为了检测第二部分则在第二部分信号期间禁止功率保存。

本发明的再一个目的进一步在于提供一种在接收机接收一个具有在预定间隔内插入预定信号的发射信号期间保存功率的方法。该预定信号至少拥有包括第一个预定信号的第一部分和包括第二预定信号的第二部分。该方法包括接收和探测第一预定信号、接收后续预定信号的第一部分，和在后续预定信号的第二部分期间保存功率的步骤。

图1表示一种先有技术POCSAG协议信号和一种先有技术接收机中使用的功率保存选通脉冲信号。

图2表示本发明接收机的一个较佳实施例的原理框图。

图3表示本发明的一个较佳实施例总的工作流程图。

图4表示本发明的同步维持子程序的第一个较佳实施例的流程图。

图5表示本发明的同步维持子程序的第二个较佳实施例的流程图。

图6表示本发明的第一和第二较佳实施例的POCSAG协议信号和功率保存选通脉冲信号。

图2表示本发明的一个较佳实施例的原理框图。调制POCSAG信号通过天线72进入接收机70被接收并被接收装置74解调。同步搜索装置76搜索与该解调信号同步。然后在时钟和控制装置78的控制下，在适当的时刻地址译码装置80被触发，从而使接收机能够对信息进行译码。地址译码器检测与指定接收机的地址匹配的那个地址是否存在。如果接收机的地址被找到，报警发生器82被触发，音频信号经转换器94产生。

同样，作为对时钟和控制装置的响应，第一检测装置86与预计产生的第一批8位同步码相应地被触发。当带有少于2个误码的第一批8位码被接收到时，即认为同步码已检测到，并且来自第一检测装置的一个信号使时钟和控制装置78向剩余的24位同步码开启功率保存装置88。功率保存装置88在最后24位同步码期间不经过接收装置74消耗功率，因此，在一部分同步码期间保存了功率。

当第一检测装置没有检测到最初8位同步码时，时钟和控制装置78使第二检测装置90继续检测同步码。注意，在继续检测过程中，接收机被置于开启状态，不再保存功率。在第一个实施例中，第二检测装置检测最后24个接收到的码与最后24个预定同步码之差小于3;或者在另一个实施例中，第二检测装置检测接收到的整个32位同步码，以检测所接收到的32位码与32位预定的同步码之差是否小于5。

功能块76至块90可以采用硬件电路的方式进行工作，而在此较佳实施例中则采用以在图中用虚线所示的主微机99内具有软件例行 程序的程序来工作的功能块。主微机如Motorola    MC146805型这样的微机能够快速执行功能块80至块90的功能，是一种较佳的主微机。由于在先有技术中一些广为人知的说明，使本领域的技术人员能够利用接收机中带一台微机的技术，来实施这里介绍的发明。这样的说明记载在戴维斯（Davis）等人的美国专利第4，518，961号，1985年5月21日;迪拉克（Deluca）等人的美国专利第4，649，538号，1987年3月10日;和迪拉克（Deluca）的美国专利第4，755，816号，1988年5月5日的文献中，这些专利在此被引为参考文献。

图3是本发明的一个较佳实施例总的工作流程图。微机99执行一个程序，其输出实施了本发明。注意，由微机控制接收机工作所实现的功能是很多的，并且在先有技术中已为众所周知。在此，仅对介绍本发明必不可少的一些功能作详细解释。程序始于步骤100，这一步骤通常是通电步骤。程序前进到同步搜索子程序102，在这一步骤中（如在先有技术中那样）检索并与POCSAG信号同步。在步骤104中，判断第一同步码是否找到，如果找到了第一同步码，程序则指出已经与POCSAG信号同步。如果没有找到，即在与POCSAG信号的同步实现之前，程序则一直执行步骤102和104。

在同步之后，程序前进到步骤106，在接收机拥有自己的帧之前功率一直被保存。功率保存是指在此状态时，无论接收装置74或微机99还是其它的接收电路都工作在低功率状态下。

下一步骤108，接收机工作在高功率状态，以便接收帧并对其译码。如果接收机的地址被找到，则发出报警。在接收机中步骤108 的工作情形在先有技术中是已知的。

在下一步骤110中，功率被保存到下一个同步码为止。在步骤112执行维持同步子程序。在同步维持期间，功率可能在一部分同步码期间被保存。两个同步维持子程序的详细情况示于图4和图5中。在同步维持子程序中，判断同步是否已被维持。

步骤112完成之后，程序前进到步骤114，判断同步维持子程序的运行结果。如果判断结果为同步被维持，则程序返回到步骤106继续对POCSAG信号译码。否则，程序返回步骤102再次搜索同步。

至此，关于POCSAG信号的同步搜索和译码以及同步维持的全部流程图已作了介绍。正如已经论述过的，当维持其它正常的译码和再次搜索的过程时，可以在POCSAG信号的同步码期间执行功率保存。图4和图5详细描述了本发明有关在同步码期间保存功率的两个实施例。

图4是本发明的同步维持子程序112的同步维持子程序的第一个较佳实施例流程图。首先，在步骤120接收机被起动并接收最初8位同步码。下一步骤122检测是否接收到的8位码与第一预定同步码相比误码少于2个。如果检测结果少于2个误码，程序前进到步骤124，对最后24位同步码保存功率。通过使接收装置不工作或者使微机以低功率状态工作的方式，或者两种方法兼用来保存功率。

如果在步骤122检测到两个或两个以上的误码，程序则前进到步骤126，对最后24位同步码进行接收和译码。注意在这一步骤中，接收机仍继续消耗功率，因此没有保存功率。

此后程序前进到步骤128a，以便对在步骤126中接收到的 最后24位码进行检测。如果发现步骤126中接收到的码与预定的32位同步码的最后24位相比误码少于3，则认为检测到了同步码的第二部分，于是程序前进到步骤130。

在步骤124完成之后，步骤130也可被执行，在步骤130中，同步维持子程序给出同步码找到的指示。

程序然后前进到步骤132，指示同步被维持。该信息将在图3中的步骤114中使用。步骤132完成后，程序经过退出步骤134使同步维持子程序退出，从而返回到图3中的执行部分114。

但是，如果在步骤128a检测到3个或更多的误码，则认为同步码丢失，程序前进到步骤136，指示此时同步码丢失。下一步骤138，对前面同步码的译码进行检测。如果在紧接的前一批中找到了同步码，则程序前进到步骤132，指示同步被维持。然而如果在紧接的前一批中同步码丢失，则程序前进到步骤140，指示同步没有维持。然后程序从步骤132或步骤140经退出步骤即步骤134到达图3中的步骤114。

图4表示同步码期间保存功率的第一种方法并判断同步维持是否成功。如果同步信号的第一部分被找到，则功率在第二部分期间保存并且同步也得到维持。在正常条件下，同步码的第一部分将被找到。在信号微弱条件下，噪音可能会瞬间破坏原信号导致同步码的第一部分丢失。如果第一部分码没有找到，则接收机在第二部分码期间仍处于工作状态。如果第二部分被找到，则同步得到维持。在噪音很强的条件下或当信号发送完毕时，无论是同步码的第一部分或第二部分都不能被找到。如果在两个相邻的预定同步码出现期间，第一部分或第二部分同步码均未被找到，则认为同步未被维持。当同步未被维持时， 图3中的流程图使接收机执行一个同步搜索过程。

图5所示为一种替换的同步维持流程图。除步骤128b外，图5中所有的步骤与图4中的相应步骤相同。除128b外，关于图5中步骤请参考图4中的介绍。在第一部分同步码未被找到和步骤126读入所接收同步码的剩余24位码以后，开始执行步骤128b。图5中的步骤128b检测在步骤120和126中接收的全部32位同步码中预定同步码和接收的同步码之间的相差数。如果检测得到的误码数小于5，则程序前进到步骤130，指出同步码已被找到。如果5个或更多的误码被找到，则程序前进到步骤136，指示此时同步码还未找到。本流程图中剩余部分的执行情况与图4相同。

图5表示了用于判断同步码是否已被找到的第二种技术。如果第一部分8位码没有被检测到，则对整个32位字检测误码。这一点是与图4不同的，在图4中仅仅是对最后24位码检测误码。这里的任一种技术都足以完成同步码的检测。

图6a表示本发明的一种POCSAG协议信号和功率保存或电池节约器的选通脉冲图。POCSAG信号10与图1中的POCSAG信号相同。线200表示本发明的功率保存选通脉冲信号。除了间隔206b、206c和206d外，该接收机的工作情形与图1所示的接收机相同。即该接收机开机以寻找适当位率的信号而该信号接收后便停留于此。否则，它便关机。如果位同步建立，则接收机检索同步码字以建立与接收到的信号的完全同步。如果它检测到同步码，它便周期性地开机和关机以交替地寻找地址和同步信号。

图6b表示间隔206b期间本发明的功率保存选通脉冲信号的详细情况。线200表示对同步码12的最初8位码212a的接收 机选通开启型信号250。根据检测到的最初8位，对于同步码12的后24位接收机的选通信号为非开启型252，这样便在第二部分24位码期间保存了功率。

间隔206c和206d更详细地表示在图6c中。同步码12还以两部分表示，第一部分是212a表示的最初8位，第二部分是212b表示的后24位。但图6a中区域40表示信号传输已经结束，故接收机未接收到信号。图6c的线200表示在间隔206c和206d期间接收机的功率选通脉冲信号。在同步码212a的最初8位期间，当接收和检测同步码的第一部分时，功率选通信号指示接收机在吸取功率，如间隔250所示。在间隔12c和12d期间，因为此时没有信号发射，所以第一部分没有信号被接收到和检测到。由于没有检测到第一部分，接收机继续工作以对同步码的第二部分进行接收和译码，如间隔254所示。由于没有信号发射，第二部分也检测不到。在间隔254后，同步码已经连着两次丢失，接收机返回到同步搜索，如间隔52b所示。

图6a表示同步码接收期间的功率保存。在间隔12b期间，接收机仅仅对同步码的一小部分消耗功率，而图1所示的先有技术接收机则对整个同步码都消耗功率。图6a仅表示两批码的POCSAG信号的传送。当传输长达数百批的POCSAG信号时采用本发明则能实现更多的功率保存。

尽管这里所示的同步码仅被分成两部分，但本发明的范围也包括象POCSAG同步码这样的预定周期性信号分成两个以上的部分，其中在检测任何单一部分或接收的几部分的组合之后，功率都可得到保存。进一步讲，在步骤122、128a和128b选出的误码的 个数被认为是最优选的误码计算，而其它一些可能采用的误码计算的方法也保留在本发明的范围之内。另外，本发明的范围既不局限于特殊的POCSAG信号系统也不局限于普通的数字信号系统。本发明的范围所包含的系统在至少一个预定位置上具有至少一个预定信号。例如，预定信号既可以是数字信号，也可以是音调信号，而且预定信号的第一部分可以包括任一部分的数字符号或音调信号，其中当接收到并检测到第一部分信号之后，对预定信号的后续部分就可以进行功率保存。

Claims (8)

1、一种用于接收机内保存功率的方法，该接收机接收具有在预定时间间隔内周期地插入用于同步该接收机的预定信号的发射信号，包括接收和检测一个第一预定信号，以获得接收机与发射信号之间的同步，该方法进一步特征在于：

该预定信号还具有至少包括第一预定信号的第一部分和包括第二预定信号的第二部分；和

(a)继同步之后，接收和检测至少后续发射预定信号的第一部分，以保持与发射信号的同步；和

(b)继对后续发射预定信号第一部分的检测之后，在该后续发射预定信号的第二部分期间保存功率。

2、根据权利要求1的方法，进一步包括下列步骤：

（c）响应未被检测的第一部分，接收和检测后续发射预定信号的第二部分，以保持与发射信号的同步。

3、根据权利要求1的方法，其中被接收的第一部分信号包括与第一预定信号的比特数相对应的第一预定信息比特数，当被接收的第一部分信号与第一预定信号之间的差异小于一预定差数时，检测所接收的第一部分信号。

4、根据权利要求2的方法，其中被接收的第二部分信号包括与第二预定信号的比特数相对应的第二预定信息比特数，当被接收的第二部分信号与第二预定信号之间的差异小于一预定差数时，检测所接收的第二部分信号。

5、一种接收机，包括一个接收装置，用以接收具有在预定时间间隔内周期性地插入用以同步该接收机的预定信号的发射信号，和一个响应第一预定信号的同步装置，响应被检测的第一预定信号使该接收机与发射信号同步，该接收机的进一步特征在于：

该预定信号具有至少包括第一预定信号的第一部分和包括第二预定信号的第二部分，该接收机还包括：

响应同步装置的定时装置，用以产生指明后续预定信号的第一部分之出现的第一定时信号，和指明后续预定信号的第二部分之出现的第二定时信号;

所述同步装置进一步对第一定时信号响应，用以当后续发射预定信号的第一部分被接收和检测时，保持与该发射信号之同步;和

功率保存装置，对第二定时信号产生响应，用以在继对预定信号第一部分的检测之后的后续发射预定信号的第二部分期间关闭接收装置。

6、根据权利要求5的接收机，其中所述同步装置，响应未检测的第一部分信号，当后续发射预定信号的第二部分信号被检测时，进一步对第二定时信号产生响应，以保持与该发射信号的同步。

7、根据权利要求5的接收机，其中，被接收的第一部分信号包括与第一预定信号中的比特数相对应的第一预定信息比特数，当被接收的第一部分信号与第一预定信号之间的差异数小于一预定差数时，被接收的第一部分信号被检测。

8、根据权利要求6的接收机，其中被接收的第二部分信号包括与第二预定信号比特数相对应的第二预定信息比特数，当被接收的第二部分信号与第二预定信号之间的差异数小于一预定差数时，被接收的第二部分信号被检测。

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