CN204046590U - 一种集成式变码接收电路 - Google Patents

Abstract

一种集成式变码接收电路，属于通讯技术领域，本措施可制成集成式，由解码块、变码电路、锁闭单元、执行单元、接收解调电路共同组成的一种集成式变码接收电路，接收解调电路连接解码块的输入，解码块的四路输出分别接变码电路、锁闭单元与执行单元，四路输出中与变码电路的输入相接的为变码控制端，与执行单元相接的为最后输出端，其余两路与锁闭单元相接，初始状态下接收第一次发射信号，启动变码电路形成两位变动码的变码后，接收第二次发射信号，启动执行单元，若接收错误，锁闭单元启动，将无法变码与执行，极大的增加了破解了破译的难度，实现两次变码的接收，为研究两次发射创造良好的条件。

Description

一种集成式变码接收电路

技术领域

属于通讯技术领域。

背景技术

无线电编码发射是一种很重要的基本技术，它形成的产品遍及社会，如果能创新一种成本低，而密级又高的线路，显然有着积极的意义。

如何提高编码集成的破解能力，现在的技术，主要是停留在两种思路上，一种思路是从提高编码集成的码的多少来提高破解能力，如果码越多，显然防破解能力越大，另一种思路将编码的发射处于在变化中，显然也增加了防破解能力，这样的思路便产生了滚动码以代表的种类，但是成本高，技术难度大。本单位曾研制了多种发射电路方案，是不以上述的两种思路去研究，而是从其它思路的研究。但是用其它什么思路，这就需要创新，这是其一，其二是宏观的创新方法想好后，用什么样的技术手段来实现，所以还要作第二次创新，而且所采用的技术手段有很好的的可操作性吗？等等都会成为研究中的种种问题。

解决了发射的问题，还需要与之配合的接收电路才能成为一个整体，要能接收双码的解码电路，还需要解码技术的支持，遥控产品越来越多，使其接收不准确，面对这样的问题，需要多种技术的配合，如何能做到接收输出的唯一性是一个关键，针对密级的问题，做到接收的时序性、时效性，对密级度也会产生很大的好处，所以，本单位还在继续研究。

发明内容

本专利的主要目的是根据本单位前所研制的具备多种变换因素的发射方案，提出与之配合的实现发射部分发出两次变码的接收电路，从而呈现出以下明显的特点，一是可以接收两种码的信号，二是接收具有时序，首先只能接收第一次唯一的信号，然后才能接收第二次信号，三是具有输出的唯一的性，四是接收时有时效性，由于增加了四种重要约束，所以极大的增加了破解了破译的难度，保持价格低廉的优势，使产品具备超强的市场竞争力。

本专利提出的措施是：

1、一种集成式变码接收电路由解码块、变码电路、锁闭单元、执行单元、接收解调电路共同组成。

其中：接收解调电路连接解码块的输入，解码块的四路输出分别接变码电路、锁闭单元与执行单元。

解码块有8位码线与四路输出，8位码中的6位接为固定码，另两位接为第一变动码与第二变动码，也是第一变码端与第二变码端。

四路输出中与变码电路的输入相接的为变码控制端，与执行单元相接的为最后输出端，其余两路与锁闭单元相接。

变码电路由限流电阻、运算放大器、分压电路与两个模拟开关组成。

变码控制端连接限流电阻后接到运算放大器的正相端，运算放大器的负相端接分压电路，运算放大器的输出端接两个模拟开关的控制端，第一个模拟开关的输入端接地线，第二个模拟开关的输入端接电源，第一个模拟开关的输出端接第一变动码，第二个模拟开关的输出端接第二变动码。

执行单元由执行触发电阻与执行电路组成：解码块的最后输出端连接执行触发电阻的一端，执行触发电阻的另一端接执行电路的输入。

执行单元第一锁闭二极管的正极接执行电路的输入，负极接解码块的变码控制端。

锁闭单元由或门电路、反相器、锁闭二极管组成：

第二输出与第三输出分别连接或门电路的输入，或门电路的输出连接反相器的输入，反相器的输出连接两个锁闭二极管的负极，一个锁闭二极管即执行单元第一锁闭二极管的正极接执行单元中执行电路的输入，另一个锁闭二极管即变码电路锁闭二极管的正极接变码电路中运算放大器的正相端。

2、所用的解码块为非锁定型。

3、模拟开关是集成电路，内部有4个独立的开关，本措施用其中的两个。

4、将模拟开关中其余2个开关按第一模拟开关的方式接在运算放大器的输出，将固定码中的2位码线分别接在其输出端，形成变动码。

5、使用变码电路的方案，将解码块的8位码都连接为变动码。

对本措施进一步解释如下：

首先要说明：编码集成电路与解码块中的1表示码位接高位，即等同于集成电路火线的电压，0表示码位接低位，等同于集成电路的地线。悬浮状态表示该码位既未接电源，也未接通地线。

一、前段时间，本单位所研制的单波双码发射的主要原理：

编码集成电路的8位码中，其中6位是固定码，其余两位是变动码，发射部分在发射时，要发射两次码，其中第一次发射码是其中的6位固定码，和两位的变动码的一次码，第二次发射的码是不变的6位固定码，和两位变动码变动后的二次码。配合的接收第一次是接收6位固定码，和两位变动码的一次码即初始状态下的变动码呈现的状态，第二次接收6位固定码和两变动码变动后的二次码。

二、运用本措施中的变码电路，将模拟开关中其余2个开关按第一模拟开关的方式接在运算放大器的输出，将固定码中的2位码线分别接在其输出端，形成变动码。也可以将多个变码电路并联，如图2中变码电路的连接方式，将8位码都接为变动码。这里只有一个变码电路，控制两位码线。

在本措施中，所以产生的两次解码的结构是：同发射中的编码集成块一样，把解码块8位码中的6位码连接成了固定码（图1中的03），其余两位为接收两次信号的变动码，在初始状态下，第一变动码呈现的是悬浮状态，第二变动码呈现的也是悬浮状态，发生变码是在收到信号后才产生。解码块有四位输出端，其中与变码电路的输入相接的为是变码控制端（图2中的09），直接控制转码。第二位输出与第四位输出连接锁闭单元，是在接收错误或多位输出为高位时，将执行单元与变码电路锁闭。第三位输出又称解码块的最后输出端（图2中的07），该输出与执行单元相连，是直接输出本级的解码结果。这种线路的结构可以实现本发明接收变码的要求。在上述线路结构中，变码控制端所连的电路称为变码电路。

 三、本措施实施后可以产生四种功能：一是可以接收变码的信号，即是可以自动转码，二是接收具有时序，首先只能接收第一次唯一的信号，然后才能接收第二次信号，三是具有输出的唯一的性，四是接收时有时效性，由于增加了四种重要约束，所以极大的增加了破解破译的难度。

 1、接收两码信号的原因在于可以自行转码，其原理是：

（1）、接收发射部分发出的第一次码的的原理：如图2中， 在初始状态下，解码块的变码控制端无电压输出，所相连的运算放大器（图2中的026）的正相端为低位，此时分压电路（图中的025）所形成的电压加进了负相端，使运算放大器的输出端为低位，此时所连接的两个模拟开关的控制端都为低位，开关为断开状，两个模拟开关其输出端所连接的变码端既没有连接电源与地线，均为“悬浮”状，这时不仅能可靠地收到6位固定码，同时能收到发射部分变码位第一次发出的悬浮的信号，与发射部分变动码的一次信号对应，因为其原理没有违背现有产品的性能，所以接收发射部分的第一次发射码。

（2）、接收发射部分发出的第二次码的的原理，即转码的原理：当收到发射发出的第一信号后，变码控制输出高信号，运算放大器的正相端电压高于了负相端的电压，运算放大器输出高位，所连接两个模拟开关的控制端为高位，开关为接通状，由于第一个模拟开关的输入端接了地线，所以第一变动码接通地线为低位，而第二个模拟开关的输入端接了电源，所以第二变动码接通电源为高位，与发射部分变动码变动后的码相对应，因而能收到发射部分发出的第二个变码信号。

措施1中使用的模拟开关是集成电路CD4066，内部有4 个独立的模拟开关，各开关间的串扰很小，典型值为－50dB，当控制端加高电平时，开关导通，导通阻抗比较低，另外，导通阻抗在整个输入信号范围内基本不变。消除了开关晶体管阈值电压随输入信号的变化，因此在整个工作信号范围内导通阻抗比较低。与单通道开关相比，具有输入信号峰值电压范围等于电源电压以及在输入信号范围内导通阻抗比较稳定等优点。当控制端加低电平时开关截止。模拟开关导通时，导通电阻为几十欧姆；模拟开关截止时，呈现很高的阻抗，可以成为开路。模拟开关可传输数字信号和模拟信号，可传输的模拟信号的上限频率为40MHz。

模拟开关是一种三稳态电路，它可以根据选通端的电平，决定输人端与输出端的状态。当选通端处在选通状态时，输出端的状态取决于输人端的状态；当选通端处于截止状态时，则不管输人端电平如何，输出端都呈高阻状态。模拟开关具备了功耗低、速度快、无机械触点、体积小和使用寿命长等特点。

2、接收两次变码必须具有先后的有时序限制的原理：由于解码块的第一变动码初始状为悬浮，第二变动码的初始状态也为悬浮，所以只有发射部分发出的第一变动码为悬浮时，第二变动码也为悬浮时，发射与接收码才能对应，解码块的最后输出端才有输出，从而引起解码块变动码才有变动后的新码，而这个新码才能和发射吻合，使解码块连接执行单元的最后输出端才有高位输出。反之发射部分如果是先发射出的是第二变动码的二次码1信号，或是第一变动码的二次码0信号，因为两个变动码都还处于初始信号悬浮状，因此不能正常接收，所以连接执行单元的最后输出端不会有输出。以上分析，如果破解者是先用的第二次码做破解码，但是由于第一次码未开，变码控制端为低位，执行单元第一锁闭二极管（图2中的019）起作用，对执行单元钳位，只有当第一次码开通后，才能接收第二次码，两次码正确才能有最后的输出，即解码块连接执行单元的输出有电压，才能启动执行单元。

3、具有位线唯一接收的好处与形成的原理：在措施1中，增加了锁闭单元，其好处是当作案者在破解时，确定的位线错，则全无输出，因此无法破解。其原因一是只有位线正确，才可能有第二次接收的正确，否则不可能正常接收。二是只向后级输出的位线输出正确，在两次码正确时才有最后的输出，三是如果多位输出端同时有输出或接收错误时，因为反相器（图2中的017）的输入端成为或门，形成互锁，反相器的输出为低位，执行单元第二锁闭二极管（图2中的018）、变码电路的锁闭二极管（图2中的022）起作用，对执行单元、变码电路进行了钳位，所以形成执行单元、变码电路无法启动。

4、两次接收码有时效性的原理：由于解码块输出是选用的瞬态型，所以不可能让作案者较多的时间来破解，也既是第一次码破解成功后，第二次码必须要在很短的时间给出，否则无效，必须将重新启动两次码。

本发明实施后，与本单位前申请的发射部分配合后，以下突出的特点：

1、实现了发射部分发出两次变码的接收，为两次发射提供良好的条件，大大提升了低级的编码集成电路的性质，解码块必须要接收两次码后才有输出，因而具有很高的防破解能力，保持价格低廉的优势，使其制成的产品具备很大的市场竞争力。

2、可靠接收两次码，接收具备了时序性、时效性，输出的唯一性，极大的增加了破解破译的难度。

3、如果与滚动码线路的再次组合，其破译难度是超强的，因为滚动码是一类性质的编码，而本措施中双码发射又是一类性质的编码，两种不同性质的编码组合，比一种性质的编码破解难度更大。

4、本措施的双码接收线路接收可靠：

其原因是本发明中的解码块固定码与与发射 部分的固定码完全相符。而接收的变动码部分，第一变动码的一次信号码是悬浮，第二次信号的码是0，第二变动码的一次信号是悬浮，第二次信号是1，与发射部分发出的两次变码绝对相符，完全遵循了这类编解码块的规律。另一个十分重要的原因是，在本发明中的接收线路中的解码实现的是跟踪制，也即是在接收到第一个变码后，才自动变为第二次所需的码，两次接收过程不紊乱，不越位。

5、破解十分困难：主要有三个原因，一是必须有两次不同的码才能实现解码，才有输出。二是两次所需的不同的码有时序要求，不能紊乱，第三个重要原因是，这种不同的两次变码在发射 时还必须有时间的要求，因为本发明中采用的编码集成输出是采用的瞬态输出型，也即是说在收到信号后，其输出只能保持为瞬态高位，短暂时间后就会消失。如果作案者，在第一次试探作正确的码后，想在十分短暂的时间内再试探出第二次正确的码显然是十分困难的。也既是说，作案者想破解本发明必须通过三关：一是必须两次不同双码，二是还必须有时序，三是还必须限制在很短的时间之内才能完成，因此采用作案的“扫码仪”破解几乎不可能。从某一方面来说，这种密级高于滚动码，因为破解滚动码在理论上，存在一定的概率，只是这种概率很低，很低，而本发明因为存在上述的破解三要素，这种破解概率就更低。

6、线路简单，功能可靠，生产容易，一是不用贵重的设备与仪表，二是技术简单，三是线路精简且所用元件要求低，所以可以产生很高的直通率，十分适合微型企业生产。

7、根据变码电路，可以多接几位变动码，更加大力提升了破解破译的难度。

附图说明

图1是一种集成式变码接收电路图。

图中：01、射频接收解调部分（如超再生式接收解调单元，或外差式接收解调单元）；02、解码块；03、解码块的固定码；04、解码块的第二变动码；05、解码块的第一变动码；06、解码块的第四输出；07、解码块的最后输出端；08、解码块的第二输出；09、变码控制端；010、执行单元；011、变码电路；012、锁闭单元。

图2是本措施有关部分的实际电路图。

图中：01、射频接收解调部分（如超再生式接收解调单元，或外差式接收解调单元）；02、解码块；03、解码块的固定码；04、解码块的第二变动码；05、解码块的第一变动码；06、解码块的第四输出；07、解码块的最后输出端；08、解码块的第二输出；09、变码控制端；015、执行触发电阻；016、或门电路；017、反相器；018、执行单元第二锁闭二极管；019、执行单元第一锁闭二极管；020、执行电路；022、变码电路的锁闭二极管；023、限流电阻；025、分压电路；026、运算放大器；027、第一个模拟开关；028、第二个模拟开关。

具体实施方式

图1与图2共同描述了具体实施的一种方式。

1、挑选元件：其中解码块选用2272，反相器选用集成电路4069，内部有6个独立的反相器，模拟开关用集成电路CD4066。

2、焊接：按图2焊接。整体的原理构造如图1所示。

3、检测与调整：

（1）、对工作状态调整与检测：当解码块（图2中的02）在未收到第一个信号时，变码控制端（图2中的09）为低位，用万用表测变码控制端应无电压。

（2）、检测锁闭单元是否可靠：用万用表测执行电路（图2中的020）的输入，在多位输出端同时有输出时，未焊错元件的情况下，执行电路的输入应无电压，否则说明反相器（图2中的017）损坏，或是其中一个或门二极管焊反，或是执行单元第二锁闭二极管（图2中的018）、变码电路的锁闭二极管（图2中的022）焊反或损坏。

（3）、对解码块自动变码功能的检测：当发射出第一次信号时，解码块能可靠接收，用万用表测变码控制端有高位输出。此时如果用示波器的热端连接解码块的变码控制端，有高位信号产生。

（4）、检测接两次信号的接收正确：解码块在收到第一信号后，很快发射第二信号，这时解码块最后输出端（图2中的07）有向后级的高位输出。用万用表测该位时有电压输出，如果采用示波器时，显示屏有高位反应。

（5）、检测接收信号是否时序：将万用表或示波器接到解码块的最后输出端，如果首先发射第二信号，此时解码块最后输出端应无高压，如果有高压，则说明运算放大器损坏或是变码电路的锁闭二极管（图2中的022）焊接错误。

（6）、检测解码块是否为非互锁型：将万用表或示波器接到解码块的最后输出端观察，当收到信号后，在暂短的时间内信号会消失，否则应更换解码块的型号。

注：根据本措施中的变码电路，将模拟开关中其余2个开关按第一模拟开关的方式接在运算放大器的输出，将固定码中的2位码线分别接在其输出端，形成变动码。也可以将多个变码电路并联，如图2中变码电路的连接方式，将8位码都接为变动码。

Claims (5)

1.一种集成式变码接收电路，其特征是：由解码块、变码电路、锁闭单元、执行单元、接收解调电路共同组成：

其中：接收解调电路连接解码块的输入，解码块的四路输出分别接变码电路、锁闭单元与执行单元；

解码块有8位码线与四路输出，8位码中的6位接为固定码，另两位接为第一变动码与第二变动码，也是第一变码端与第二变码端；

四路输出中与变码电路的输入相接的为变码控制端，与执行单元相接的为最后输出端，其余两路与锁闭单元相接；

变码电路由限流电阻、运算放大器、分压电路与两个模拟开关组成；

变码控制端连接限流电阻后接到运算放大器的正相端，运算放大器的负相端接分压电路，运算放大器的输出端接两个模拟开关的控制端，第一个模拟开关的输入端接地线，第二个模拟开关的输入端接电源，第一个模拟开关的输出端接第一变动码，第二个模拟开关的输出端接第二变动码；

执行单元由执行触发电阻与执行电路组成：解码块的最后输出端连接执行触发电阻的一端，执行触发电阻的另一端接执行电路的输入；

执行单元第一锁闭二极管的正极接执行电路的输入，负极接解码块的变码控制端；

锁闭单元由或门电路、反相器、锁闭二极管组成：

第二输出与第三输出分别连接或门电路的输入，或门电路的输出连接反相器的输入，反相器的输出连接两个锁闭二极管的负极，一个锁闭二极管即执行单元第一锁闭二极管的正极接执行单元中执行电路的输入，另一个锁闭二极管即变码电路锁闭二极管的正极接变码电路中运算放大器的正相端。

2.根据权利要求1所述的一种集成式变码接收电路，其特征是：所用的解码块为非锁定型。

3.根据权利要求1所述的一种集成式变码接收电路，其特征是：模拟开关是集成电路，内部有4个独立的开关，本措施用其中的两个。

4.根据权利要求1所述的一种集成式变码接收电路，其特征是：将模拟开关中其余2个开关按第一模拟开关的方式接在运算放大器的输出，将固定码中的2位码线分别接在其输出端，形成变动码。

5.根据权利要求1所述的一种集成式变码接收电路，其特征是：使用变码电路的方案，将解码块的8位码都连接为变动码。