CZ294978B6

CZ294978B6 - Způsob vysílání a přijímání dat, příslušné zařízení a přijímač

Info

Publication number: CZ294978B6
Application number: CZ19983740A
Authority: CZ
Inventors: Clive Russell Irving; David John Spreadbury; Colin Richard Smithers; Timothy Charles Mace
Original assignee: Tracker Network (Uk) Limited
Priority date: 1996-05-31
Filing date: 1997-05-28
Publication date: 2005-04-13
Also published as: CZ374098A3; GB9611425D0; EP0903015A1; PL330143A1; PL184100B1; ZA974783B; SK286571B6; WO1997045962A1; RU2214049C2; US6522698B1; DE69732356T2; SK164498A3; AU2968397A; ES2237796T3; DE69732356D1; EP0903015B1

Abstract

Datový signál (20) je vysílán jednotkou kombinovaného vysílače a přijímače na neznámé frekvenci v rámci známého rozsahu frekvencí. Datový signál (20) je přijímán přijímačem (1) základnové stanice v rámci známého rozsahu frekvencí. U přijímače (1) základnové stanice je rozsah frekvencí rozdělen na více frekvenčních pásem, z nichž každé má šířku menší, než je neurčitost ve vysílací frekvenci datového signálu (20). Přítomnost datového signálu (20) v alespoň jednom z frekvenčních pásem je zjišťována, načež jsou zjištěné datové signály (20) demodulovány. V jednotce kombinovaného vysílače a přijímače tak je využíváno vysílače, který umožňuje obousměrnou komunikaci mezi přijímačem (1) základnové stanice a mobilní jednotkou kombinovaného vysílače a přijímače.ŕ

Description

(57) Anotace:

Datový signál (20) je vysílán jednotkou kombinovaného vysílače a přijímače na neznámé frekvenci v rámci známého rozsahu frekvencí. Datový signál (20) je přijímán přijímačem (1) základnové stanice v rámci známého rozsahu frekvencí. U přijímače (1) základnové stanice je rozsah frekvencí rozdělen na více frekvenčních pásem, z nichž každé má šířku menší, než je neurčitost ve vysílací frekvenci datového signálu (20). Přítomnost datového signálu (20) v alespoň jednom z frekvenčních pásem je zjišťována, načež jsou zjištěné datové signály (20) demodulovány. V jednotce kombinovaného vysílače a přijímače tak je využíváno vysílače, který umožňuje obousměrnou komunikaci mezi přijímačem (1) základnové stanice a mobilní jednotkou kombinovaného vysílače a přijímače.

Tř σ> 04

N O

Způsob vysílání a přijímání dat, příslušné zařízení a přijímač

Oblast techniky

Vynález se obecně týká způsobu digitální komunikace a číslicového sdělovacího systému neboli digitálního komunikačního systému.

Dosavadní stav techniky

Je znám systém sledování vozidel, který se používá ve Velké Británii, a který umožňuje policii vysledovat, nalézt a znovu získat ukradená vozidla. U tohoto známého systému je ve vozidle ukryta malá jednotka s kombinovaným vysílačem a přijímačem. Tato jednotka je uvedena do provozu aktivačním signálem, takže po ukradení vozidla začne vysílat příslušné signály.

Aktivační signál je generován ze sítě základnových stanic. Policejní vozidla jsou vybavena přijímači, což jim umožňuje přijímat signály, které vysílá jednotka s kombinovaným vysílačem a přijímačem, ukrytá v ukradeném vozidle. Tímto způsobem pak policie může dané vozidlo vysledovat, může určit jeho polohu a následně je získat zpět.

Sledovací systém by mohl být vybaven dalšími přídavnými a mnohem rafinovanějšími funkcemi, kdyby byl opatřen dvoucestným spojením mezi jednotkou kombinovaného vysílače a přijímače v každém vozidle a základnovou stanicí, obvykle tou nejbližší základnovou stanicí, přičemž tato základnová stanice působí navíc jako přijímací stanice pro přijímání údajů, vysílaných v signálech z jednotky kombinovaného vysílače a přijímače.

Takováto dvoucestná neboli duplexní komunikace není u známých systémů možná, a to v důsledku nestejnosti energetických zdrojů, které jsou dostupné jednak pro palubní jednotku kombinovaného vysílače a přijímače, a jednak pro základnovou stanici. Základnové stanice mají například vysílače o výkonu 25 W a s dosahem řádově 30 mil (zhruba 50 km). Palubní jednotky kombinovaného vysílače a přijímače jsou vybaveny vysílačem, jehož výkon je 1 W, a jehož maximální dosah je 1,5 míle (zhruba 2,5 km), což často není postačující k tomu, aby mohla základnová stanice jeho signály zachytit.

Není však možné jednoduše zvýšit výkon palubních jednotek kombinovaného vysílače a přijímače, neboť by tím došlo ke zvětšení jejich rozměrů a rovněž ke zvýšení jejich ceny, což není na trhu přijatelné.

Je možné snížit šířku pásma vysílání za účelem rozšíření dosahu vysílání z palubních jednotek kombinovaného vysílače a přijímače. To by mohlo mít takový účinek, že by mohlo dojít ke snížení rychlosti, s níž jsou informace vysílány, avšak pro mnohé typy uplatnění, jako je například sledovací systém, je takové snížení rychlosti přijatelné.

Běžně pak využití snížené šířky pásma u vysílací jednotky povede ke zvýšení ceny každé palubní jednotky kombinovaného vysílače a přijímače, neboť u vysílací jednotky bude vyžadována velmi vysoká přesnost jejích součástek. Je to v důsledku toho, že neurčitost nebo chyba ve vysílací nosné frekvenci musí být běžně menší, než je šířka pásma vysílaného signálu, aby mohl přijímač určit polohu údajů. Avšak pro trh jsou nepřijatelné jednotky, jejichž cena by byla nějak výrazně vyšší, a z toho důvodu proto nemohou být u takových jednotek kombinovaného vysílače a přijímače používány vysoce přesné součástky.

Předmět tohoto vynálezu se snaží o zvýšení rozsahu vysílače, avšak bez zvětšení jeho rozměrů a velikosti a rovněž bez zvýšení jeho ceny. Předmět tohoto vynálezu se dále snaží o zvýšení dosahu vysílání signálů, obsahujících údaje z jednotky kombinovaného vysílače a přijímače, avšak bez zvýšení jeho rozměrů a jeho ceny. Předmětu tohoto vynálezu lze využít zejména u systému pro sledování vozidel, avšak může jej být rovněž využito u mnoha jiných uplatnění, zejména tam, kde jsou využívány nebo vyžadovány levné vysílače.

V patentovém spise EP-A-0583522 je popsán systém zjišťování vzdálené polohy. Prostorová poloha většího množství mobilních jednotek kombinovaného vysílače a přijímače může být stanovována prostřednictvím základnové stanice, která přijímá signály o poloze od mobilních jednotek kombinovaného vysílače a přijímače.

Uvedené jednotky kombinovaného vysílače a přijímače využívají pro vysílání široké spektrum frekvencí, přičemž každá mobilní jednotka kombinovaného vysílače a přijímače má svůj vlastní charakteristický frekvenční diagram, a to za tím účelem, aby byla základnová stanice schopna identifikovat, která mobilní jednotka kombinovaného vysílače a přijímače vysílá na bázi určitého frekvenčního diagramu v přijímaném signále.

Jelikož je frekvence vysílání, používaná každou mobilní jednotkou kombinovaného vysílače a přijímače, poté kritická proto, aby mohla být řádně a správně identifikována základnovou stanicí, je podstatné, že základnová stanice vysílá časované synchronizované signály směrem k mobilním jednotkám kombinovaného vysílače a přijímače, zatímco tyto mobilní jednotky kombinovaného vysílače a přijímače musejí proto tedy být relativně komplexní (a v důsledku toho i drahé) v tom ohledu, že musejí obsahovat takové paměti a obvody, aby každá mobilní jednotka vysílala správnou frekvenci a správný frekvenční diagram.

A navíc signály, vysílané mobilními jednotkami kombinovaného vysílače a přijímače, nejsou modulovány a proto tedy neobsahují žádné údaje, které by mohly být vysílány směrem k základnové stanici, neboť pouze jedinou informací, používanou základnovou stanicí, je skutečnost, že určitá identifikovaná mobilní jednotka kombinovaného vysílače a přijímače právě vysílá. Neexistuje zde žádná obousměrná komunikace v předávání údajů mezi základnovou stanicí a mobilní jednotkou kombinovaného vysílače a přijímače.

V patentovém spise EP-A-0550146 je popsán digitální procesor pro zpracovávání většího množství analogových signálů, příslušně přijímaných z většího množství mobilních vysílacích stanic.

Podstata vynálezu

V souladu s předmětem tohoto vynálezu byl vyvinut způsob vysílání a přijímání dat, při kterém se vysílá datový signál na frekvenci v rámci známého rozsahu frekvencí, přijímá se datový signál v rámci známého rozsahu frekvencí, a demoduluje se detekovaný datový signál, přičemž datovým signálem je úzkopásmový datový signál o neznámé frekvenci, a rozmezí frekvencí se rozděluje v přijímači na více frekvenčních pásem, z nichž každé má šířku menší, než je neurčitost ve vysílací frekvenci úzkopásmového datového signálu, a detekuje se přítomnost datového signálu v alespoň jednom z frekvenčních pásem.

Při demodulování se s výhodou středí alespoň jeden úzkopásmový filtr na zjištěná frekvenční pásma datového signálu.

Frekvence jednoho nebo každého úzkopásmového filtru při demodulování se s výhodou určuje při detekování.

Časování datových signálů v úzkých frekvenčních pásmech se s výhodou určuje při detekování a využívá se při demodulování.

-2 CZ 294978 B6

Při detekování přítomnosti datových signálů v jednotlivých úzkých frekvenčních pásmech se s výhodou zjišťuje přítomnost datového signálu v několika úzkých frekvenčních pásmech, přičemž se amplituda datového signálu v každém pásmu porovnává s normalizovanou hodnotou pro stanovení hodnoty datového signálu v každém pásmu.

Výpočet těžiště se s výhodou provádí na hodnotách pro zajištění střední frekvence a středního času pro každou indikátorovou posloupnost, přičemž se výsledky výpočtu těžiště využívají při demodulování datového signálu.

Datový signál se s výhodou vytváří modulováním nosné vlny prostřednictvím klíčování kmitočtovým posuvem.

Frekvence vysílaného datového signálu se s výhodou mezi po sobě jdoucími vysíláními mění.

Datový signál se s výhodou vysílá na dvou dílčích kanálech, přičemž detekování a demodulování se provádí na každém dílčím kanálu, a příslušné demodulované datové signály se vyhodnocují a sumarizují na základě kvality signálů, stanovených při detekování.

Přijímaný signál zahrnuje více úzkopásmových datových signálů, z nichž každý zaujímá odlišnou část kanálu, přičemž přijímač přijímá úzkopásmové datové signály v podstatě souběžně.

Po každém detekování se následně s výhodou provádí více kroků demodulování.

Datový signál s výhodou obsahuje paket dat, následující za indikátorovou posloupností z bitů, přičemž při detekování se zjišťuje existence této indikátorové posloupnosti.

Jednotlivá úzká frekvenční pásma se s výhodou porovnávají s požadovaným indikátorovým signálem v pravidelných intervalech.

Paket dat se s výhodou vysílá mezi přední a zadní indikátorovou posloupností, přičemž při detekování se zjišťují obě indikátorové posloupnosti.

Způsob podle tohoto vynálezu s výhodou obsahuje krok, že se detekují obě indikátorové posloupnosti, jak přední, tak i zadní, pro ověření přítomnosti paketu dat.

Datový signál má s výhodou více paketů dat, vzájemně od sebe oddělených indikátorovými posloupnostmi.

Při detekování přítomnosti datových signálů v jednotlivých úzkých frekvenčních pásmech se s výhodou detekuje přítomnost indikátorové posloupnosti ve více úzkých frekvenčních pásmech, přičemž se amplituda bitů indikátorové posloupnosti v každém pásmu porovnává s normalizovanou hodnotou pro stanovení hodnoty bitů indikátorové posloupnosti v každém pásmu, přičemž se hodnoty zaznamenávají v závislosti na frekvenci a čase.

Výpočet těžiště se s výhodou provádí na základě kvalitních hodnot pro zajištění střední frekvence a středního času pro každou indikátorovou posloupnost, přičemž se výsledky výpočtu těžiště využívají při demodulování datového signálu.

V souladu s dalším aspektem předmětu tohoto vynálezu byl dále rovněž vyvinut způsob vysílání a přijímání dat, při kterém se vysílá datový signál na frekvenci v rámci známého rozsahu frekvencí, přijímá se datový signál v rámci známého rozsahu frekvencí, a demoduluje se detekovaný datový signál, přičemž datovým signálem je úzkopásmový datový signál o neznámé frekvenci, a rozmezí frekvencí se rozděluje v přijímači na více frekvenčních pásem, z nichž

-3 CZ 294978 B6 každé má šířku menší, než je neurčitost ve vysílací frekvenci datového signálu, a detekuje se přítomnost datového signálu v alespoň jednom z frekvenčních pásem, přičemž při detekování přítomnosti datových signálů v jednotlivých úzkých frekvenčních pásmech se detekuje přítomnost datového signálu v několika úzkých frekvenčních pásmech, přičemž se amplituda datového signálu v každém pásmu porovnává s normalizovanou hodnotou pro stanovení hodnoty datového signálu v každém pásmu.

V souladu s ještě dalším aspektem předmětu tohoto vynálezu bylo rovněž vyvinuto zařízení pro vysílání a přijímání a pro demodulaci vysílání, obsahující vysílač pro vysílání datového signálu na frekvenci v rámci známého rozsahu frekvencí, přijímač pro přijímání datového signálu v rámci známého rozsahu frekvencí, a demodulační prostředky pro demodulaci zjištěného datového signálu, přičemž vysílač je upraven pro vysílání úzkopásmového datového signálu na neznámé frekvenci, přičemž přijímač je opatřen rozdělovacími prostředky pro rozdělování rozsahu frekvencí na více frekvenčních pásem, z nichž každé má šířku menší, než je neurčitost ve vysílané frekvenci úzkopásmového datového signálu, a detekčními prostředky pro detekování přítomnosti úzkopásmového datového signálu v alespoň jednom z frekvenčních pásem.

Přijímač s výhodou obsahuje analogově číslicový převodník (ADC), přičemž rozdělovači prostředky obsahují rychlou Fourierovu transformaci (FFT).

Demodulační prostředky s výhodou obsahují filtr, uspořádaný k propouštění pouze střední frekvence, určené detekčními prostředky.

Rozdělovači prostředky, detekční prostředky a demodulační prostředky jsou s výhodou opatřeny digitálním signálním procesorem.

Přijímač s výhodou obsahuje detekční prostředky a demodulační prostředky pro detekci a demodulaci datových signálů, vysílaných na dvou dílčích kanálech, a dále obsahuje přídavné prostředky pro hodnocení a sumarizaci příslušných demodulovaných datových signálů z hlediska kvality signálů, stanovených při detekci.

Detekční prostředky pro detekci přítomnosti datového signálu ve více úzkých frekvenčních pásmech s výhodou zahrnují porovnávací prostředky pro porovnávání amplitudy datového signálu v každém pásmu s normalizovanou hodnotou pro stanovení hodnoty datového signálu v každém pásmu.

V souladu s ještě dalším aspektem předmětu tohoto vynálezu bylo rovněž vyvinuto zařízení pro vysílání a přijímání a pro demodulaci vysílání, obsahující vysílač pro vysílání datového signálu na frekvenci v rámci známého rozsahu frekvencí, přijímač pro přijímání datového signálu v rámci známého rozsahu frekvencí, a prostředky pro demodulaci detekovaného datového signálu, přičemž vysílač je upraven pro vysílání úzkopásmového datového signálu na neznámé frekvenci, přičemž přijímač je opatřen prostředky pro rozdělování rozsahu frekvencí na více frekvenčních pásem, z nichž každé má šířku menší, než je neurčitost ve vysílané frekvenci úzkopásmového datového signálu, a prostředky pro detekování přítomnosti úzkopásmového datového signálu v alespoň jednom z frekvenčních pásem, přičemž prostředky pro detekování přítomnosti datového signálu ve více úzkých frekvenčních pásmech zahrnují prostředky pro porovnávání amplitudy datového signálu v každém pásmu s normalizovanou hodnotou pro stanovení hodnoty datového signálu v každém pásmu.

V souladu s ještě dalším aspektem předmětu tohoto vynálezu byl dále rovněž vyvinut způsob přijímání dat, vysílaných jako datový signál na frekvenci v rámci známého rozsahu frekvencí, při kterém se přijímá datový signál v rámci známého rozsahu frekvencí, a demoduluje se detekovaný datový signál, přičemž datovým signálem je úzkopásmový datový signál o neznámé frekvenci, přičemž v přijímači se rozděluje rozmezí frekvencí na více frekvenčních pásem, z nichž každé

-4CZ 294978 B6 má šířku menší, než je neurčitost ve vysílané frekvenci datového signálu, a zjišťuje se přítomnost datového signálu alespoň v jednom z frekvenčních pásem.

Při demodulování se s výhodou středí alespoň jeden úzkopásmový filtr na detekovaná frekvenční pásma datového signálu.

Při detekování přítomnosti datových signálů v jednotlivých úzkých frekvenčních pásmech se s výhodou detekuje přítomnost datového signálu ve více úzkých frekvenčních pásmech, přičemž se amplituda datového signálu v každém pásmu porovnává s normalizovanou hodnotou pro stanovení hodnoty datového signálu v každém pásmu.

Výpočet těžiště se s výhodou provádí na základě hodnot pro zajištění střední frekvence a středního času pro každou indikátorovou posloupnost, přičemž se výsledky výpočtu těžiště využívají při demodulování datového signálu.

Datový signál s výhodou obsahuje paket dat, následující za indikátorovou posloupností bitů, přičemž při detekování se zjišťuje existence této indikátorové posloupnosti.

-5CZ 294978 B6

V souladu s ještě dalším aspektem předmětu tohoto vynálezu byl dále rovněž vyvinut přijímač pro přijímání a demodulování datového signálu na frekvenci v rámci známého rozsahu frekvencí, obsahující demodulační prostředky pro demodulování zjištěného datového signálu, přičemž datovým signálem je úzkopásmový datový signál o neznámé frekvenci, přičemž jsou zde uspořádány rozdělovači prostředky pro rozdělování rozsahu frekvencí na více frekvenčních pásem, z nichž každé má šířku menší, než je neurčitost ve vysílané frekvenci úzkopásmového datového signálu, a detekční prostředky pro detekování přítomnosti úzkopásmového datového signálu v alespoň jednom z frekvenčních pásem.

Přijímač podle tohoto vynálezu s výhodou obsahuje analogově číslicový převodník (ADC), přičemž rozdělovači prostředky obsahují rychlou Fourierovu transformaci (FFT).

Demodulační prostředky s výhodou obsahují filtr, uspořádaný k propouštění pouze střední frekvence, stanovené detekčními prostředky.

Přijímač podle tohoto vynálezu s výhodou obsahuje detekční prostředky a demodulační prostředky pro detekci a demodulaci datových signálů, vysílaných na dvou dílčích kanálech, a dále obsahuje přídavné prostředky pro hodnocení a sumarizaci příslušných demodulovaných datových signálů, z hlediska kvality signálů, stanovených při detekci.

Takže lze konstatovat, že v souladu s prvním aspektem předmětu tohoto vynálezu byl vyvinut způsob vysílání a přijímání dat, přičemž tento způsob sestává z následujících kroků:

- vysílání úzkého pásma datového signálu na neznámé frekvenci v rámci známého rozsahu frekvencí,

- přijímání datového signálu v rámci známého rozsahu frekvencí,

- rozdělení v přijímači rozsahu frekvencí na více frekvenčních pásem, z nichž každé má šířku menší, než je neurčitost ve vysílací frekvenci datového signálu,

- zjišťování neboli detekce přítomnosti uvedeného datového signálu v alespoň jednom z uvedených frekvenčních pásem, a

- demodulování zjištěného datového signálu.

Krok demodulování s výhodou zahrnuje krok středění alespoň jednoho úzkopásmového filtru na zjištěná frekvenční pásma datového signálu.

Frekvence jednoho nebo každého úzkopásmového filtru v demodulačním kroku je s výhodou určována v detekčním kroku.

Čas datových signálů v nízkofrekvenčních pásmech je s výhodou určován v detekčním kroku a využíván v demodulačním kroku.

-6CZ 294978 B6

U nej výhodnějšího doporučovaného provedení předmětu tohoto vynálezu pak krok zjišťování přítomnosti datových signálů v alespoň jednom z uvedených frekvenčních pásem obsahuje krok zjišťování přítomnosti datového signálu ve více frekvenčních pásmech, přičemž je amplituda datového signálu v každém pásmu porovnávána s normalizovanou hodnotou za účelem určení kvalitní hodnoty datového signálu v každém pásmu.

Vysílaný datový signál s výhodou zahrnuje vysílanou indikátorovu posloupnost, přičemž propočet těžiště je s výhodou prováděn na základě hodnot kvality za účelem dosažení střední frekvence a středního času pro každou indikátorovou posloupnost, a přičemž jsou výsledky výpočtu těžiště využívány během demodulace datového signálu.

Frekvence vysílaného datového signálu se může mezi po sobě jdoucími vysíláními měnit. Tím je zajištěno, že bude přijímán dobrý signál dokonce i tehdy, pokud dojde k linkové interferenci na určité frekvenci, neboť následující vysílání bude na frekvenci, u níž je nepravděpodobné, že by mohla být ovlivněna stejnou interferencí.

Datový signál je s výhodou vysílán jako dva dílčí kanály, přičemž detekční a demodulační kroky jsou prováděny na každém dílčím kanálu, a příslušné demodulované datové signály jsou zhodnoceny a sumarizovány na základě kvality signálů, určených v detekčním kroku.

Přijímaný signál může zahrnovat více datových signálů v úzkém pásmu, z nichž každý zaujímá odlišnou část kanálu, přičemž přijímač přijímá uvedené datové signály v úzkém pásmu v podstatě souběžně. To umožňuje přijímači, aby přijímal vysílání z několika jednotek kombinovaného vysílače a přijímače v podstatě souběžně.

Za každým detekčním krokem může být následně prováděno více demodulačních kroků.

Uspořádání podle tohoto vynálezu zvyšuje účinný efektivní rozsah vysílače prováděním úzkopásmové komunikace mezi vysílačem a přijímačem. Tím se zvyšuje rozsah pro stejnou energii, avšak s určitým poklesem rychlosti vysílání dat, kterou je možno použít. Pokud je tato úzkopásmová komunikace vybavena na straně přijímače zařízením na zpracovávání signálu, není nutno používat přesnějšího, a tím i mnohem dražšího, úzkopásmového vysílače.

U jednoho provedení předmětu tohoto vynálezu jsou datové signály modulovány ve vysílači s použitím přímé modulace klíčování kmitočtovým posuvem (FSK).

Datový signál s výhodou obsahuje paket dat, následující za indikátorovou posloupností z bitů, přičemž v detekčním kroku se zjišťuje existence této indikátorové posloupnosti.

U obzvláště výhodného provedení předmětu tohoto vynálezu jsou datové signály v jednotlivých pásmech o úzké frekvenci porovnávány s žádaným indikátorovým signálem v pravidelných intervalech. Na základě tohoto porovnávání je možno získat přesné informace o časování, frekvenci a kvalitě, které umožní optimalizovat zjišťovací neboli detekční krok.

Z důvodu bezpečnosti detekce je s výhodou paket dat vysílán mezi přední a zadní indikátorovou posloupností, přičemž detekční krok vyžaduje zjišťování obou indikátorových posloupností.

S výhodou je vyžadováno, aby byly zjištěny obě indikátorové posloupnosti, to znamená jak přední, tak i zadní indikátorová posloupnost za účelem ověření přítomnosti paketu dat. Tím se značně snižuje možnost falešných detekcí. A navíc pak informace o frekvenci a časování pro demodulační krok jsou určovány z indikátorové posloupnosti. Přítomnost indikátorové posloupnosti před každým paketem dat a po každém paketu dat umožňuje, aby frekvence a časování bylo použito během demodulace při přeměřování v pravidelných intervalech.

-7CZ 294978 B6

Datový signál může mít více paketů dat, vzájemně od sebe oddělených indikátorovými posloupnostmi. Takže pokud existuje n paketů dat, bude existovat η + 1 indikátorových posloupností v datovém signálu. Použití indikátorových posloupností za účelem vytvoření prostředků pro zjišťování přítomnosti dat, a za účelem získávání informací o frekvenci a časování pro umožnění příslušné demodulace, znamená, že vnější synchronizace mezi vysílací jednotkou a přijímačem není nutná.

U výhodného provedení předmětu tohoto vynálezu pak krok zjišťování přítomnosti datových signálů v jednotlivých úzkofrekvenčních pásmech obsahuje krok zjišťování přítomnosti indikátorové posloupnosti ve více úzkofrekvenčních pásmech, přičemž je amplituda bitů indikátorové posloupnosti v každém pásmu porovnávána s normalizovanou hodnotou za účelem zjištění kvality hodnoty bitů indikátorové posloupnosti v každém pásmu, přičemž jsou kvalitní hodnoty zaznamenávány v závislosti na frekvenci a čase.

S výhodou je výpočet těžiště prováděn na základě kvalitních hodnot za účelem zjištění střední frekvence a středního času pro každou indikátorovou posloupnost, přičemž jsou výsledky výpočtu těžiště využívány během demodulace datového signálu.

V souladu s druhým aspektem předmětu tohoto vynálezu bylo vyvinuto zařízení pro vysílání a přijímání a pro demodulaci vysílání, přičemž toto zařízení obsahuje:

- vysílač pro vysílání úzkopásmového datového signálu na neznámé frekvenci v rámci známého rozsahu frekvencí, a

- přijímač pro přijímání datového signálu v rámci známého rozsahu frekvencí, přičemž je tento přijímač opatřen:

- prostředky pro rozdělení rozsahu frekvencí na více frekvenčních pásem, z nichž každé má šířku menší, než je neurčitost ve vysílací frekvenci datového signálu,

- prostředky pro zjišťování neboli detekci přítomnosti uvedeného datového signálu v alespoň jednom z uvedených frekvenčních pásem, a

- prostředky pro demodulování zjištěného datového signálu.

V souladu s třetím aspektem předmětu tohoto vynálezu byl vyvinut způsob přijímání dat, vysílaných jako datový signál v úzkém pásmu na neznámé frekvenci v rámci známého rozsahu frekvencí, přičemž tento způsob obsahuje následující kroky:

- přijímání datového signálu v rámci známého rozsahu frekvencí,

- demodulování zjištěného datového signálu.

V souladu se čtvrtým aspektem předmětu tohoto vynálezu byl vyvinut přijímač pro přijímání a demodulování datového signálu v úzkém pásmu, vysílaného na neznámé frekvenci v rámci známého rozsahu frekvencí, přičemž tento přijímač obsahuje:

- prostředky pro demodulování zjištěného datového signálu.

U výhodného provedení předmětu tohoto vynálezu shora uvedený přijímač obsahuje analogově číslicový převodník (ADC), přičemž uvedené rozdělovači prostředky obsahují rychlou Fourierovu transformaci (FFT).

U výhodného provedení předmětu tohoto vynálezu pak demodulační prostředky obsahují filtrační prostředky, uspořádané tak, že propouštějí pouze střední frekvenci, určenou uvedenými detekčními prostředky.

S výhodou je uvedené rozdělování, uvedené zjišťování a uvedené demodulování prováděno digitálně digitálním signálním procesorem.

Přijímač je s výhodou opatřen detekčními a demodulačními prostředky pro zjišťování a demodulaci datových signálů, vysílaných ve dvou dílčích kanálech, a dále s výhodou obsahuje přídavné prostředky pro hodnocení a sumarizaci příslušných demodulovaných datových signálů z hlediska kvality signálů, stanovené v detekčních krocích.

Umožněním obousměrné komunikace při předávání dat mezi základnovou stanicí (která může být poměrně drahá a může mít vysoký výkon) a větším množstvím jednotek kombinovaných vysílačů a přijímačů (které mohou být naopak levné a mohou mít nízký výkon) předmět tohoto vynálezu velice zvyšuje hodnotu a užitečnost digitálního komunikačního systému.

Byla-li například jednotka kombinovaného vysílače a přijímače aktivována základnovou stanicí, může tato jednotka kombinovaného vysílače a přijímače vysílat datové signály směrem k základnové stanici, aby tak bylo potvrzeno, že byla tato jednotka aktivována, čímž je provedeno ujištění základnové stanice o tom, že aktivační signál byl přijat, takže základnová stanice nemusí tento aktivační signál mnohokrát opakovat, aby se ubezpečila o tom, že byl tento signál přijat, jako tomu bylo v minulosti.

Rovněž deaktivační signál může být vyslán směrem k jednotce kombinovaného vysílače a přijímače, přičemž tento deaktivační signál může být rovněž potvrzen uvedenou jednotkou kombinovaného vysílače a přijímače, takže se základnová stanice může spolehnout, že byl deaktivační signál přijat, čímž je možno zamezit tomu, aby byly udržovány falešné nebo chybné aktivace nepatřičných jednotek kombinovaného vysílače nebo přijímače.

Data, týkající se statutu kombinovaného vysílače a přijímače (jako je status jednotky tohoto kombinovaného vysílače a přijímače, napětí jeho baterie a tak dále), mohou být odeslány do základnové stanice, která může potom nepřetržitě monitorovat status jednotky kombinovaného vysílače a přijímače.

Čas od času může základnová stanice vyslat zkušební signály ke každé z jednotek kombinovaného vysílače a přijímače, aby se ubezpečila o tom, že tyto jednotky pracují řádně a správně, přičemž jsou uvedené jednotky schopny s výhodou okamžitě odpovědět.

U shora popsaného systému pro sledování vozidel, známého z dosavadního stavu techniky, bylo například jediným způsobem zkoušení či testování jednotky kombinovaného vysílače a přijímače přistavení vozidla na pravidelnou základnu pro provedení servisu a testování každé jednotky

-9CZ 294978 B6 kombinovaného vysílače a přijímače, a to pouze provedením fyzického styku s každou takovou jednotkou během každé servisní prohlídky.

Předmět tohoto vynálezu je využitelný zejména u systému pro sledování vozidel. Může tak být 5 vytvořen systém pro sledování vozidel, který je vybaven systémem nebo přijímačem podle kteréhokoliv ze shora popsaných aspektů.

Stejně tak může být uplatněn shora popsaný způsob vysílání a přijímání dat, nebo shora popsaný způsob přijímání dat, a to zejména u systému pro sledování vozidel.

Přehled obrázků na výkresech

Provedení předmětu tohoto vynálezu bude v dalším podrobněji popsáno formou příkladů, a to 15 s příslušnými odkazy na přiložené výkresy, kde:

obr. 1 schematicky znázorňuje přijímač komunikačního systému podle tohoto vynálezu;

obr. 2 znázorňuje přijímaný signál, který je směšován na mezilehlou frekvenci;

obr. 3 schematicky znázorňuje detekční proces, probíhající v digitálním signálovém procesoru (DSP);

obr. 4 schematicky znázorňuje demodulační proces, probíhající v digitálním signálovém proce25 soru (DSP);

obr. 5 znázorňuje datové signály, přijímané přijímačem; a obr. 6 znázorňuje detekci kapky za účelem demonstrace propočtu těžiště.

Příklady provedení vynálezu

Přijímač a telekomunikační systémy, které jsou zde popisovány, mají všeobecné uplatnění. 35 Avšak z hlediska jasnosti jsou zde zejména popisovány systémy a způsoby, které jsou používány u sledovacího systému pro opětovné nalezení ukradených vozidel.

Zde je však třeba zdůraznit, že předmět tohoto vynálezu se neomezuje pouze na uvedené sledovací systémy. Předmět tohoto vynálezu může být například rovněž uplatněn pro následující 40 účely:

- pro dálkové měření elektrické energie nebo pro jiná užitková měřidla;

- pro dálkové měření údajů ze vzdálených investičních celků, které například nejsou napájeny z hlavního vedení, jako jsou například vodní nádrže;

- pro bezpečnostní ochranné systémy, chránící osoby nebo majetek před nehodami nebo útoky, jako jsou například poplašné systémy proti loupeži, únosu, znásilnění, poplašné systémy horské záchranné služby a podobně;

- pro bezpečnostní systémy pro budovy, nízkoenergetické bezdrátové poplašné systémy, připojení poplašných systémů budov k národnímu ústřednímu monitorovacímu systému;

- 10CZ 294978 B6

- pro dálkové ovládání například v domácím prostředí jako je například dálkové ovládání elektrických zařízení; a

- pro neradiové komunikační systémy, používající například signalizaci prostřednictvím hlavní rozvodné elektrické sítě.

Techniky a způsoby, které budou podrobněji popsány dále umožňují, aby pro uskutečňování dvoucestné komunikace bylo používáno v podstatě konvenčních vysílačů nebo jednotek s kombinovaným vysílačem a přijímačem s nízkým výkonem.

Zejména u jednoho specifického popisovaného příkladného provedení umožňuje podrobně popisovaný způsob používat v podstatě konvenční jednotky s kombinovaným vysílačem a přijímačem o nízkém výkonu za účelem dosahování dvoucestné komunikace na palubě motorového vozidla, avšak se zvýšeným dosahem, který bude srovnatelný s dosahem základnové stanice.

Dosah jednotky kombinovaného vysílače a přijímače je zvýšen prostřednictvím snížení šířky pásma, a to účinným snížením šířky pásma pouze u přijímače, ačkoliv jednotka kombinovaného vysílače a přijímače ještě vysílá ve stejném pásmu. Jedinou modifikací, kterou je nutno v takovém případě učinit u jednotky kombinovaného vysílače a přijímače, je snížení rychlosti vysílání, neboť systém se bude chovat, jako kdyby bylo vytvořeno úzké pásmo vysílání.

Jak bude z dalšího popisu jasné, je u přijímače přijímací kanál rozdělen na několik úzkých pásem, přičemž z každého z nich mohou být informace zjišťovány a demodulovány. Využití úzké šířky pásma u přijímače má výhodu v tom, že dochází ke snížení účinku šumu, protože bílý šum má jednotnou energii na jednotku v šířce pásma.

U specifického příkladu je energie, vysílaná palubní jednotkou kombinovaného vysílače a přijímače, pětadvacetkrát menší, než je energie základnové stanice. Přijímač na základnové stanici musí provádět zesílení, aby kompenzoval shora uvedenou skutečnost, stejně jako další přídavné zesílení za účelem přizpůsobení zvýšených hladin šumu a interference. A navíc může být vysílání rušeno jinými vysíláními, například z jiných vysílačů nebo jednotek, které se nalézají blíže základnové stanice.

U jednoho uplatnění má palubní jednotka kombinovaného vysílače a přijímače střední nosnou frekvenci v pásmu metrových vln (VHF) o šířce kanálu 12,5 kHz a vysílá s relativně nízkým příkonem o velikosti 1 W. Údaje, které mají být vysílány jednotlivou jednotkou kombinovaného vysílače a přijímače jsou modulovány na nosný signál pomocí klíčování kmitočtovým posuvem (FSK) s výchylkou ± 2,5 kHz a s bitovou vysílací rychlostí 55,8 bitu za vteřinu.

Modulace pomocí klíčování kmitočtovým posuvem (FSK) společně s nízkou rychlostí vysílání údajů vytváří spektrum, které má vzhled dvou úzkých pásem amplitudově modulovaného spektra (AM), odděleného o 5 kHz, přičemž jedno pásmo údajů je položené opačně vzhledem k druhému pásmu údajů, neboť vysílaná data lze do jisté míry považovat za vysílaná pouze buď při vyšším, nebo při nižším pásmu, vytvářeném procesem klíčování kmitočtovým posuvem (FSK). Horní pásmo je definováno tak, že obsahuje obrácený vzor.

S výhodou pak střední frekvence pro vysílání z jednotky kombinovaného vysílače a přijímače mírně kolísá při následující zprávě v určité skupině impulzů tak, že pokud je zpráva rušena interferencí na jedné frekvenci vysílaného údajového signálu, je možno ji přijmout prostřednictvím následně vysílaného údajového signálu. V tomto ohledu je rozmezí středních kmitočtů omezeno na ± 250 Hz.

- 11 CZ 294978 B6

Na obr. 1 je znázorněno blokové schéma jednoho provedení přijímače 1 základnové stanice. Tento přijímač 1 základnové stanice obecně obsahuje analogovou přijímačovou část 2, propojenou s částí 4 pro zpracovávání číslicových signálů. Přijímač 1 základnové stanice má s výhodou lineární charakteristiku a s výhodou nemá konvenční kmitočtově modulovaný (FM) diskriminátor neboli demodulátor, neboť jinak by mohlo dojít ke ztrátě údajů, protože hladina údajového signálu bývá obvykle mnohem menší, než hladina šumu.

Analogová přijímačová část 2 obsahuje sestupný měnič 6 kmitočtu, který převádí nosný kmitočet přijímaného údajového signálu na mezifrekvenční kmitočet (IF). Hodnota tohoto mezifrekvenčního kmitočtu (IF) může být například 14 nebo 15 kHz, což umožňuje použít běžného konvenčního levného stereo audio analogově číslicového převodníku 8 (ADC), do kterého je údajový signál přímo dodáván sestupným měničem 6 kmitočtu.

Na obr. 2 je zobrazeno spektrum převedeného údajového signálu, které je výstupem ze sestupného měniče 6 kmitočtu a je předtím digitalizováno stereo audio analogově číslicovým převodníkem 8 (ADC). Jak je zde možno seznat, má převedený údajový signál dílčí kanál na každé straně mezifrekvenčního kmitočtu (IF), přičemž spodní dílčí kanál má střední frekvenci fl, zatímco horní dílčí kanál má střední frekvenci fu, která je o 5 kHz stranou. Každý dílčí kanál nebo pásmo má u tohoto příkladu frekvenční rozptyl o velikosti 3,57 kHz.

Převedený údajový signál je dodáván ze sestupného měniče 6 kmitočtu do obou, to je jak do levého, tak do pravého stereo vstupu analogově číslicového převodníku 8 (ADC), kde je digitalizován vzorkovací sazbou 57 kHz. Jak je znázorněno na obr. 1 a jak je mnohem jasněji zobrazeno na obr. 3, jsou levý a pravý výstup analogově číslicového převodníku 8 (ADC) přenášeny do jednotky 10 pro zpracovávání číslicových signálů (DSP) v části 4 pro zpracovávání číslicových signálů prostřednictvím synchronní sériové brány 14.

Shora uvedené signály, to jest levý a pravý signál, jsou přidány do jednotky 10 pro zpracovávání číslicových signálů (DSP) a jsou převedeny na numerický formát 101 s pohyblivou řádovou čárkou. Toto přidání signálu slouží ke zrušení alespoň některých šumů, k jejichž vytváření dochází v analogově číslicovém převodníku 8 (ADC).

Výsledné hodnoty jsou uloženy do paměti pro pozdější demodulaci, jak bude podrobněji popsáno v dalším. Jednotka 10 pro zpracovávání číslicových signálů (DSP) může pracovat s bloky nebo skupinami vzorků, přičemž si může některé skupiny například uložit do paměti, zatímco jiné skupiny zpracovává. To umožňuje, aby byla přijímána komunikace z několika palubních jednotek kombinovaných vysílačů a přijímačů, a aby bylo možno pracovat v podstatě současně prostřednictvím jediného přijímače základnové stanice.

Hodnoty z části numerického formátu 101 jednotky 10 pro zpracovávání číslicových signálů (DSP) jsou potom směšovány se dvěma místními číslicovými oscilátory 102 a 103 tak, že jsou vytvářeny dva soubory údajů o různých kmitočtech. Následující popis se týká vyhledávacích kroků a jak je zejména obzvláště popsáno souboru údajů horního dílčího kanálu, přičemž je zcela zřejmé, že se stejné operace provádějí se souborem údajů ze spodního dílčího kanálu, a to s výhodou souběžně.

Dílčí kanál je filtrován, aby propouštěl pouze požadovanou frekvenci dílčího kanálu, a je decimován (to znamená redukován) faktorem analogově číslicového převodníku 8, jak je označeno vztahovou značkou 104. Tím dochází k redukci 256 vzorků z analogově číslicového převodníku 8 (ADC) na 32 vzorků, přičemž jsou tyto hodnoty uloženy spolu s předchozími 480 vzorky ve vyrovnávací paměti 105.

Údaje ve vyrovnávací paměti 105 jsou převedeny na okna s předem definovaným tvarem 106 tak, že rychlá Fourierova transformace 107 (FFT), aplikovaná na tyto údaje, vytváří soubor,

- 12CZ 294978 B6 přesahující pásmové propustí. Každá takto vytvořená pásmová propust má úzkou šířku pásma o velikosti ± 33 Hz, přičemž jsou pásmové propusti přesazeny s odstupem 14 Hz.

Rychlá Fourierova transformace 107 je prováděna jednou za 256 řadových vzorků z analogově číslicového převodníku 8 (ADC). Středních 256 frekvenčních výstupů z rychlé Fourierovy transformace 107 představuje dílčí kanál, každý s odstupem o 14 Hz v příslušné frekvenci bins. Pro každý z 256 výstupů je prováděna zkouška jakosti s využitím předchozích hodnot z předchozích přerušení, jak je znázorněno vztahovou značkou 108.

Výstup z rychlé Fourierovy transformace 107 na každé frekvenci je testován v porovnání s ideální reprezentací známé indikátorové posloupnosti, tato indikátorová posloupnost bude podrobněji popsána v dalším s odkazem na vyobrazení podle obr. 5.

Výstup je testován tehdy, kdy lze očekávat, že má energii, a dále tehdy, kdy lze očekávat, že nemá žádnou energii. K pozitivní jakosti uložení dochází tehdy, kdy minimální energie ve vzorku, u kterého je očekávána energie, přesahuje maximální energii, kdy není žádná energie očekávána. Toto měření je normalizováno v porovnání s šířkou signálu a nazývá se otevření oka.

Pokud je v údajích přítomna indikátorová posloupnost, dojde k otevření oka ve velkém počtu frekvencí, neboť šířka propustného pásma filtru rychlé Fourierovy transformace 107 je větší, než její výstupní frekvenční separace. K otevření oka dojde ve velkém počtu časových úseků, neboť údaje jsou v tomto bodě čtyřikrát převzorkovány. Ke zjištění indikátorového posloupnosti dojde obvykle ve dvou nebo ve třech časových polohách. A navíc je dobré zjištění indikátorového posloupnosti vhodné překlenutí až šesti frekvenčních bins.

Přítomnost indikátorového posloupnosti tak způsobí špičku či vrchol nebo kapku ve frekvenčním/časovém prostoru, což je znázorněno formou příkladu na obr. 6. Algoritmus 109 těžiště je použit k měření středu špičky frekvence s daleko větší přesností, než je výstupní frekvenční separace rychlé Fourierovy transformace 107 a symbol času do 1/32 bitu.

Celková hmotnost špičky je rovněž zaznamenána za účelem získání kvalitního měření špičky. Tato kalkulace zlepšuje schopnost rozlišovat mezi skutečnými a falešnými signály, a zvyšuje přesnost předběžně vypočtené frekvence a časových údajů pro následující demodulaci.

Tyto naměřené parametry jsou poté využity k provedení nového demodulačního procesu, jak je označeno vztahovou značkou 110 na obr. 3. V této etapě je jakýkoliv přizpůsobovací vrchol, zjištěný ze spodního dílčího kanálu, sloučen s vrcholem horního dílčího kanálu, pokud jsou detekční časy a frekvence v rámci předem stanovených mezí.

Jelikož však je možno omezit šum s použitím jak horního tak i spodního dílčího kanálu, demodulační proces nevyžaduje, aby detekce byla zjištěna jak v horním, tak ve spodním dílčím kanálu, takže je postačující provedení detekce pouze v jednom dílčím kanálu.

Po dokončení detekčního procesu má jednotka 10 pro zpracovávání číslicových signálů (DSP) dostatečný čas k provedení číslicových demodulačních procesů, než dojde k provádění dalšího detekčního standardního programu. Tyto demodulační procesy jsou prováděny následně za sebou. Demodulační proces trvá 63 bitů z údajů. Jelikož standardní detekční program pracuje každou jednu čtvrtinu bitu, bude každý demodulační proces trvat po dobu 252 přerušení, takže dochází k postupnému obnovování údajů.

S přihlédnutím k obr. 4 pak každý demodulační proces pracuje se stejnými řadovými údaji, jako detekční proces, popsaný s přihlédnutím k obr. 3. Demodulační proces využívá součtových

- 13 CZ 294978 B6 regulovaných hodnot, propočítaných prostřednictvím detekce v kroku, označeném jako numerický formát 101 podle obr. 3. Krok, označený jako numerický formát 201 na obr. 4, je identický s krokem, označeným jako numerický formát 101 na obr. 3.

Demodulace uplatňuje úzký filtr kolem žádaného užitečného signálu a snižuje rychlost vzorku tak, zeje produkován pouze jediný bit údaje, a to pouze jeden ze čtyř, když je proces ukončen.

Zejména je vstupní soubor vzorků příslušně směšován ve směšovačích 202 a 203, a to tak, že žádaný užitečný signál v horním dílčím kanálu je na stejnosměrném proudu, a rovněž tak, že žádaný užitečný signál ve spodním dílčím kanálu je na stejnosměrném proudu. Toho je dosahováno pomocí směšovačů 202 a 203, jejichž fázová změna na vzorek je přesně propočítána z naměřených frekvencí shora popisovaného detekčního procesu.

Jakmile byly žádané užitečné signály přeměněny na stejnosměrný proud, mohou dva proudy údajů procházet každý nízkopropustnými filtry 204 a 205, přičemž je rychlost vzorků výrazně decimována neboli snižována.

Bit časování každého signálu může potom být nastaven na 1/32 prostřednictvím příslušných proměnlivých zpožďovacích vedení 206 a 207. Délka těchto proměnlivých zpožďovacích vedení 206 a 207 je předem stanovena na základě časováním, odvozeného ze shora popsaného detekčního procesu.

Proudy údajů poté procházejí dalšími nízkopropustnými filtry 208 a 209, přičemž je rychlost vzorku snížena, a to tak, že konečné hodnoty jsou produkovány pouze u jedné ze čtyř operací daného procesu. Když jsou hodnoty produkovány, jsou výsledky horního a spodního dílčího kanálu příslušně kombinovány se zatíženími, odvozenými z detekčního procesu v souladu s kvalitou signálů, jak je označeno vztahovými značkami 210 a 211, a poté jsou přidány do 212.

Poté je učiněno rozhodnutí 213, zda výsledná hodnota představuje 1 bit nebo 0 bit a hodnota je testována v porovnání s prahovou hodnotou, který je opět odvozena z detekčního procesu.

Jednotlivé bity z demodulačního procesu jsou zahrnuty do úplné zprávy, která poté vychází z jednotky 10 pro zpracovávání číslicových signálů (DSP).

Na obr. 5 je znázorněna struktura jednoduché zprávy, vysílané z palubní jednotky kombinovaného vysílače a přijímače, která tvoří jeden paket 28 dat.

Jak je zde možno vidět, tak každý datový signál 20 má čtyřbitovou bodovou posloupnost 22, sestávající z 0101, která je následována osmibitovou indikátorovu posloupností 24, která je následována čtyřbitovou nulovou nebo prostorovou posloupností 26, sestávající z 0000. V tomto příkladě pak osmibitová indikátorová posloupnost 24 sestává z 10001101.

Za účelem zlepšení provádění detekce pak detekční algoritmus bere v úvahu rozšířenou desetibitovou posloupnost, začínající poslední jedničkou bodové posloupnosti 22, a končící první nulou nulové posloupnosti 26. Takže detekční algoritmus hledá desetibitovou rozšířenou posloupnost 1100011010.

Bodová posloupnost 22, indikátorová posloupnost 24 a nulová posloupnost 26 jsou následovány paketem 28 dat ze 63 údajových bitů, přičemž poté následují odpovídající bodová posloupnost 22', indikátorová posloupnost 24' a nulová posloupnost 26', které následují po paketu 28 dat. Vlečné posloupnosti jsou použity k potvrzení přítomnosti paketu 28 dat, čímž je zamezeno možnosti falešné detekce.

Vícenásobné pakety 28 dat mohou být odesílány jednotkou kombinovaného vysílače a přijímače na palubě vozidla v jediné zprávě. Každý paket 28 dat je oddělen indikátorovou posloupností od následujícího a předcházejícího paketu 28 dat, takže tyto indikátorové posloupnosti jsou na začátku i na konci zprávy, v důsledku čehož může být každý paket 28 dat řádně a správně zjištěn či detekován. To znamená, že existuje-li n paketů 28 dat, existuje potom η + 1 indikátorových posloupností.

Průmyslová využitelnost

Předmět tohoto vynálezu je využitelný zejména u systému pro sledování vozidel. Může tak být vytvořen systém pro sledování vozidel, který je vybaven systémem nebo přijímačem podle kteréhokoliv ze shora popsaných aspektů.

Ve shora uvedeném popise byly uvedeny odkazy na specifické frekvenční charakteristiky a hodnoty kanálu. Zde je však třeba zdůraznit, že to vše bylo uvedeno pouze ve formě příkladu, a že v případě nutnosti je možno využít i jiných alternativních hodnot. A dále je nutno zdůraznit, že popsané uplatnění hardware a software bylo uvedeno rovněž pouze formou příkladu, neboť zde mohou být prováděny různé další modifikace a variace, spadající do rozsahu předmětu tohoto vynálezu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob vysílání a přijímání dat, při kterém se vysílá datový signál na frekvenci v rámci známého rozsahu frekvencí, přijímá se datový signál v rámci známého rozsahu frekvencí, a demoduluje se detekovaný datový signál, vyznačující se tím, že datovým signálem (20) je úzkopásmový datový signál o neznámé frekvenci, a rozmezí frekvencí se rozděluje v přijímači (1) na více frekvenčních pásem, z nichž každé má šířku menší, než je neurčitost ve vysílací frekvenci úzkopásmového datového signálu, a detekuje se přítomnost datového signálu v alespoň jednom z frekvenčních pásem.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že při demodulování se středí alespoň jeden úzkopásmový filtr na zjištěná frekvenční pásma datového signálu (20).
3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že frekvence jednoho nebo každého úzkopásmového filtru při demodulování se určuje při detekování.
4. Způsob podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že časování datových signálů (20) v úzkých frekvenčních pásmech se určuje při detekování a využívá se při demodulování.
5. Způsob podle kteréhokoliv z nároků laž4, vyznačující se tím, že při detekování přítomnosti datových signálů (20) v jednotlivých úzkých frekvenčních pásmech se zjišťuje přítomnost datového signálu (20) v několika úzkých frekvenčních pásmech, přičemž se amplituda datového signálu (20) v každém pásmu porovnává s normalizovanou hodnotou pro stanovení hodnoty datového signálu (20) v každém pásmu.

- 15 CZ 294978 B6
6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že výpočet těžiště se provádí na hodnotách pro zajištění střední frekvence a středního času pro každou indikátorovou posloupnost, přičemž se výsledky výpočtu těžiště využívají při demodulování datového signálu (20).
7. Způsob podle kteréhokoliv z nároků laž6, vyznačující se tím, že datový signál (20) se vytváří modulováním nosné vlny prostřednictvím klíčování kmitočtovým posuvem.
8. Způsob podle kteréhokoliv z nároků laž7, vyznačující se tím, že frekvence vysílaného datového signálu (20) se mezi po sobě jdoucími vysíláními mění.
9. Způsob podle kteréhokoliv z nároků laž8, vyznačující se tím, že datový signál (20) se vysílá na dvou dílčích kanálech, přičemž detekování a demodulování se provádí na každém dílčím kanálu, a příslušné demodulované datové signály se vyhodnocují a sumarizují na základě kvality signálů, stanovených při detekování.
10. Způsob podle kteréhokoliv z nároků laž9, vyznačující se tím, že přijímaný signál zahrnuje více úzkopásmových datových signálů, z nichž každý zaujímá odlišnou část kanálu, přičemž přijímač přijímá úzkopásmové datové signály v podstatě souběžně.
11. Způsob podle kteréhokoliv z nároků lažlO, vyznačující se tím, že po každém detekování se následně provádí více kroků demodulování.
12. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že datový signál (20) obsahuje paket (28) dat, následující za indikátorovou posloupností z bitů, přičemž při detekování se zjišťuje existence této indikátorové posloupnosti.
13. Způsob podle nároku 12, vyznačující se tím, že jednotlivá úzká frekvenční pásma se porovnávají s požadovaným indikátorovým signálem v pravidelných intervalech.
14. Způsob podle nároku 12 nebo 13, vyznačující se t í m , že paket (28) dat se vysílá mezi přední a zadní indikátorovou posloupností, přičemž při detekování se zjišťují obě indikátorové posloupnosti.
15. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že se detekují obě indikátorové posloupnosti, jak přední, tak i zadní, pro ověření přítomnosti paketu (28) dat.
16. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 12 až 15, vyznačující se tím, že datový signál (20) má více paketů (28) dat, vzájemně od sebe oddělených indikátorovými posloupnostmi.
17. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 12 až 16, vyznačující se tím, že při detekování přítomnosti datových signálů (20) v jednotlivých úzkých frekvenčních pásmech se detekuje přítomnost indikátorové posloupnosti ve více úzkých frekvenčních pásmech, přičemž se amplituda bitů indikátorové posloupnosti v každém pásmu porovnává s normalizovanou hodnotou pro stanovení hodnoty bitů indikátorové posloupnosti v každém pásmu, přičemž se hodnoty zaznamenávají v závislosti na frekvenci a čase.
18. Způsob podle nároku 17, vyznačující se tím, že výpočet těžiště se provádí na základě kvalitních hodnot pro zajištění střední frekvence a středního času pro každou indikátorovou posloupnost, přičemž se výsledky výpočtu těžiště využívají při demodulování datového signálu.

-16CZ 294978 B6
19. Způsob vysílání a příjímání dat, při kterém se vysílá datový signál na frekvenci v rámci známého rozsahu frekvencí, přijímá se datový signál v rámci známého rozsahu frekvencí, a demoduluje se detekovaný datový signál, vyznačující se tím, že datovým signálem (20) je úzkopásmový datový signál o neznámé frekvenci, a rozmezí frekvencí se rozděluje v přijímači (1) na více frekvenčních pásem, z nichž každé má šířku menší, než je neurčitost ve vysílací frekvenci datového signálu (20), a detekuje se přítomnost datového signálu (20) v alespoň jednom z frekvenčních pásem, přičemž při detekování přítomnosti datových signálů (20) v jednotlivých úzkých frekvenčních pásmech se detekuje přítomnost datového signálu (20) v několika úzkých frekvenčních pásmech, přičemž se amplituda datového signálu (20) v každém pásmu porovnává s normalizovanou hodnotou pro stanovení hodnoty datového signálu (20) v každém pásmu.
20. Zařízení pro vysílání a přijímání a pro demodulaci vysílání, obsahující vysílač pro vysílání datového signálu na frekvenci v rámci známého rozsahu frekvencí, přijímač pro přijímání datového signálu v rámci známého rozsahu frekvencí, a demodulační prostředky pro demodulaci zjištěného datového signálu, vyznačující se tím, že vysílač je upraven pro vysílání úzkopásmového datového signálu na neznámé frekvenci, přičemž přijímač (1) je opatřen rozdělovacími prostředky pro rozdělování rozsahu frekvencí na více frekvenčních pásem, z nichž každé má šířku menší, než je neurčitost ve vysílané frekvenci úzkopásmového datového signálu, a detekčními prostředky pro detekování přítomnosti úzkopásmového datového signálu v alespoň jednom z frekvenčních pásem.
21. Zařízení podle nároku 20, vyznačující se tím, že přijímač (1) obsahuje analogově číslicový převodník (8) (ADC), přičemž rozdělovači prostředky obsahují rychlou Fourierovu transformaci (107) (FFT).
22. Zařízení podle nároku 20 nebo 21, vyznačující se tím, že demodulační prostředky obsahují filtr, uspořádaný k propouštění pouze střední frekvence, určené detekčními prostředky.
23. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 20 až 22, vyznačující se tím, že rozdělovači prostředky, detekční prostředky a demodulační prostředky jsou opatřeny digitálním signálním procesorem.
24. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 20 až 23, vyznačující se tím, že přijímač (1) obsahuje detekční prostředky a demodulační prostředky pro detekci a demodulaci datových signálů (20), vysílaných na dvou dílčích kanálech, a dále obsahuje přídavné prostředky pro hodnocení a sumarizaci příslušných demodulovaných datových signálů z hlediska kvality signálů, stanovených při detekci.
25. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 20 až 24, vyznačující se tím, že detekční prostředky pro detekci přítomnosti datového signálu (20) ve více úzkých frekvenčních pásmech zahrnují porovnávací prostředky pro porovnávání amplitudy datového signálu (20) v každém pásmu s normalizovanou hodnotou pro stanovení hodnoty datového signálu (20) v každém pásmu.
26. Zařízení pro vysílání a přijímání a pro demodulaci vysílání, obsahující vysílač pro vysílání datového signálu na frekvenci v rámci známého rozsahu frekvencí, přijímač pro přijímání datového signálu v rámci známého rozsahu frekvencí, a prostředky pro demodulaci detekovaného datového signálu, vyznačující se tím, že vysílač je upraven pro vysílání úzkopásmového datového signálu na neznámé frekvenci, přičemž přijímač (1) je opatřen prostředky pro rozdělování rozsahu frekvencí na více frekvenčních pásem, z nichž každé má šířku menší, než je neurčitost ve vysílané frekvenci úzkopásmového datového signálu, a prostředky pro detekování

- 17CZ 294978 B6 přítomnosti úzkopásmového datového signálu v alespoň jednom z frekvenčních pásem, přičemž prostředky pro detekování přítomnosti datového signálu ve více úzkých frekvenčních pásmech zahrnují prostředky pro porovnávání amplitudy datového signálu v každém pásmu s normalizovanou hodnotou pro stanovení hodnoty datového signálu v každém pásmu.
27. Způsob přijímání dat, vysílaných jako datový signál na frekvenci v rámci známého rozsahu frekvencí, při kterém se přijímá datový signál v rámci známého rozsahu frekvencí, a demoduluje se detekovaný datový signál, vyznačující se tím, že datovým signálem (20) je úzkopásmový datový signál o neznámé frekvenci, přičemž v přijímači (1) se rozděluje rozmezí frekvencí na více frekvenčních pásem, z nichž každé má šířku menší, než je neurčitost ve vysílané frekvenci datového signálu, a zjišťuje se přítomnost datového signálu (20) alespoň v jednom z frekvenčních pásem.
28. Způsob podle nároku 27, vyznačující se tím, že při demodulování se středí alespoň jeden úzkopásmový filtr na detekovaná frekvenční pásma datového signálu (20).
29. Způsob podle nároku 28, vyznačující se tím, že frekvence jednoho nebo každého úzkopásmového filtru při demodulování se určuje při detekování.
30. Způsob podle nároku 28 nebo 29, vyznačující se tím, že časování datových signálů v úzkých frekvenčních pásmech se určuje při detekování a využívá se při demodulování.
31. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 27 až 30, vyznačující se tím, že při detekování přítomnosti datových signálů v jednotlivých úzkých frekvenčních pásmech se detekuje přítomnost datového signálu ve více úzkých frekvenčních pásmech, přičemž se amplituda datového signálu v každém pásmu porovnává s normalizovanou hodnotou pro stanovení hodnoty datového signálu v každém pásmu.
32. Způsob podle nároku 31, vyznačující se tím, že výpočet těžiště se provádí na základě hodnot pro zajištění střední frekvence a středního času pro každou indikátorovou posloupnost, přičemž se výsledky výpočtu těžiště využívají při demodulování datového signálu.
33. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 27 až 32, vyznačující se tím, že datový signál (20) se vysílá na dvou dílčích kanálech, přičemž detekování a demodulování se provádí na každém dílčím kanálu, a příslušné demodulované datové signály se vyhodnocují a sumarizují na základě kvality signálů, stanovených při detekování.
34. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 27 až 33, vyznačující se tím, že přijímaný signál zahrnuje více úzkopásmových datových signálů, z nichž každý zaujímá odlišnou část kanálu, přičemž přijímač přijímá úzkopásmové datové signály v podstatě souběžně.
35. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 27 až 34, vyznačující se tím, že po každém detekování se následně provádí více kroků demodulování.
36. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 27 až 35, vyznačující se tím, že datový signál (20) obsahuje paket (28) dat, následující za indikátorovou posloupností bitů, přičemž při detekování se zjišťuje existence této indikátorové posloupnosti.
37. Způsob podle nároku 36, vyznačující se tím, že jednotlivá úzká frekvenční pásma se porovnávají s požadovaným indikátorovým signálem v pravidelných intervalech.

- 18CZ 294978 B6
38. Způsob podle nároku 36 nebo 37, vyznačující se t í m , že paket (28) dat se vysílá mezi přední a zadní indikátorovou posloupností, přičemž při detekování se zjišťují obě indikátorové posloupnosti.
39. Způsob podle nároku 38, vyznačující se tím, že se detekují obě indikátorové posloupnosti, jak přední, tak i zadní, pro ověření přítomnosti paketu (28) dat.
40. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 36 až 39, vyznačující se tím, že datový signál (20) má více paketů (28) dat, vzájemně od sebe oddělených indikátorovými posloupnostmi.
41. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 34 až 40, vyznačující se tím, že při detekování přítomnosti datových signálů v jednotlivých úzkých frekvenčních pásmech se detekuje přítomnost indikátorové posloupnosti ve více úzkých frekvenčních pásmech, přičemž se amplituda bitů indikátorové posloupnosti v každém pásmu porovnává s normalizovanou hodnotou pro stanovení hodnoty bitů indikátorové posloupnosti v každém pásmu, přičemž se hodnoty zaznamenávají v závislosti na frekvenci a čase.
42. Způsob podle nároku 41, vyznačující se tím, že výpočet těžiště se provádí na základě kvalitních hodnot pro zajištění střední frekvence a středního času pro každou indikátorovou posloupnost, přičemž se výsledky výpočtu těžiště využívají při demodulování datového signálu.
43. Přijímač pro přijímání a demodulování datového signálu na frekvenci v rámci známého rozsahu frekvencí, obsahující demodulační prostředky pro demodulování zjištěného datového signálu, vyznačující se tím, že datovým signálem (20) je úzkopásmový datový signál o neznámé frekvenci, přičemž jsou zde uspořádány rozdělovači prostředky pro rozdělování rozsahu frekvencí na více frekvenčních pásem, z nichž každé má šířku menší, než je neurčitost ve vysílané frekvenci úzkopásmového datového signálu, a detekční prostředky pro detekování přítomnosti úzkopásmového datového signálu v alespoň jednom z frekvenčních pásem.
44. Přijímač podle nároku 43, vyznačující se tím, že obsahuje analogově číslicový převodník (8) (ADC), přičemž rozdělovači prostředky obsahují rychlou Fourierovu transformaci (107) (FFT).
45. Přijímač podle nároku 43 nebo 44, vyznačující se tím, že demodulační prostředky obsahují filtr, uspořádaný k propouštění pouze střední frekvence, stanovené detekčními prostředky.
46. Přijímač podle kteréhokoliv z nároků 43 až 45, vyznačující se tím, že rozdělovači prostředky, detekční prostředky a demodulační prostředky jsou opatřeny digitálním signálním procesorem.
47. Přijímač podle kteréhokoliv z nároků 43 až 46, vyznačující se tím, že obsahuje detekční prostředky a demodulační prostředky pro detekci a demodulaci datových signálů, vysílaných na dvou dílčích kanálech, a dále obsahuje přídavné prostředky pro hodnocení a sumarizaci příslušných demodulovaných datových signálů, z hlediska kvality signálů, stanovených při detekci.

-19CZ 294978 B6
48. Přijímač podle kteréhokoliv z nároků 43 až 47, vyznačující se tím, že detekční prostředky pro detekci přítomnosti datového signálu ve více úzkých frekvenčních pásmech zahrnují porovnávací prostředky pro porovnávání amplitudy datového signálu v každém pásmu 5 s normalizovanou hodnotou pro stanovení hodnoty datového signálu v každém pásmu.