ES2270444T3 - Transmision de datos empleado simultaneamente fsk y ask. - Google Patents

Abstract

EN UN PROCEDIMIENTO PARA LA TRANSMISION DE UN BIT DE MUESTRA COMO CODIGO BINARIO CON LA AYUDA DE UNA SEÑAL DE RADIO Y UTILIZANDO UNA CODIFICACION DEL DESPLAZAMIENTO DE AMPLITUD SE SUPERPONE A LA TRANSMISION DEL BIT DE MUESTRA UNA CODIFICACION (FSK) DEL DESPLAZAMIENTO DE FRECUENCIA.

Description

Transmisión de datos empleando simultáneamente FSK y ASK.

La invención se refiere a un procedimiento según el preámbulo de la reivindicación 1.

La ASK se utiliza en general en dispositivos radiotécnicos para la transmisión digital de datos y, por ejemplo, en radiomandos a distancia para vehículos. Se aplica frecuentemente en este caso un grado de modulación del 100%, es decir que para la señal "1" se transmite la plena potencia de emisión y para la señal "0" no se transmite ninguna potencia de emisión.

Dado que son posibles aplicaciones comerciales solamente en las bandas ISM (Industrial Scientific Medicinal Applications) y que estas bandas son bandas estrechas, se originan perturbaciones, por ejemplo debidas a otros emisores de radio que emiten a la misma frecuencia o al menos dentro del ancho de banda de entrada del receptor, lo que conduce a pérdidas de datos y, por tanto, a influencias sobre el funcionamiento. El problema se presenta amplificado en vista del número creciente de aplicaciones que emiten en la banda IMS. A esto se añade la igualdad de construcción - la cual puede encontrarse frecuentemente, por motivos de coste, en productos de serie, como, por ejemplo, vehículos - de los emisores y los respectivos receptores asociados en los vehículos de un fabricante.

Un enfoque de solución imaginable es en sí conocido en forma del sistema múltiplex de frecuencia, llamado también procedimiento de espectro extendido. En este caso, se transmiten mensaje a frecuencias diferentes (canales). Un canal perturbado (frecuencia) no tiene entonces ninguna repercusión, ya que la información se presenta en forma redundante en los demás canales. La seguridad de datos crece entonces ciertamente de acuerdo con el número de canales de transmisión, pero también crece el coste técnico en emisores y receptores. En el caso de emisores necesariamente baratos y limitados en su volumen de construcción, como los que son necesarios, por ejemplo, en vehículos y están materializados en forma de llave por medio de un emisor de radiomando a distancia, este procedimiento no es aplicable.

Se conoce por el documento DE 41 38 175 A1 un procedimiento para transmitir órdenes codificadas por emisión de sonido en el agua, especialmente para armar minas marinas en el mar del Norte y en el mar Báltico o para devolverlas a su estado desarmado pasajeramente o con fines tácticos o permanentemente con fines de desminado. Para superar los efectos de atenuación del canal de agua plano que representan el mar del Norte y el mar Báltico, se propone generar en el lado del emisor una primera frecuencia para una valencia de código de los elementos de código de un código de emisión y una segunda frecuencia diferente de la anterior para una segunda valencia de código. Con el fin de incrementar la seguridad frente a una interpretación errónea del lado del receptor de señales de emisión perturbadas causalmente o por manipulación, teniendo en cuenta al propio tiempo un pequeño consumo de energía en el lado del receptor, se genera adicionalmente en el lado del emisor una tercera frecuencia para la primera valencia de código de los elementos de código y una cuarta frecuencia diferente de la tercera para la segunda valencia de código, las cuales se diferencia significativamente de las frecuencias primera y segunda. Para un elemento de código de una valencia de código determinada se emiten ambas frecuencias asociadas a esta valencia de código directamente una tras otra en el tiempo durante un respectivo intervalo de tiempo prefijado dentro de la duración de emisión del elemento de código.

Se conoce por el documento PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Vol. 009, No. 143 (E-322), 18 de junio de 1985 (18-06-1985) & JP 60 025354 A (FUJITSU KK), 8 de febrero de 1985 (08-02-1985), un dispositivo para impedir un empeoramiento de la relación de señal-ruido. A este fin se aplica una modulación ASK sobre una portadora que se somete a una modulación PSK o FSK con una señal de submodulación para su sincronización con una señal de modulación principal y se la convierte en una combinación de códigos de 1, 0 y 0, 1.

La invención se basa en el problema de crear un procedimiento de la clase citada al principio que, con un coste reducido, ofrezca una alta medida de seguridad frente a perturbaciones.

La invención resuelve este problema con las particularidades caracterizadoras de la reivindicación 1.

La manipulación por desplazamiento de frecuencia (FSK) en sí conocida consiste en transmitir en una muestra de bits las informaciones para "0" y "1" con dos frecuencias. Entre las dos frecuencias existe una diferencia definida. Es esencial para la invención la superposición de los dos procedimientos ASK y FSK en sí conocidos. Cuando se produce una perturbación de una de las frecuencias, es suficiente entonces la información contenida en la otra señal de frecuencia para transmitir la muestra de bits sin errores.

La realización de la invención es posible de diversas maneras. Preferiblemente, la FSK trabaja con dos frecuencias. Esto tiene la ventaja del pequeño coste en comparación con la posibilidad en sí existente de emplear más de dos frecuencias.

Las dos frecuencias pueden utilizarse también con la misma reiteración. Esto hace posible una evaluación simplificada de las señales.

Las respectivas ventanas de tiempo para las dos frecuencias pueden ser diferentes o bien iguales. Esto último ofrece también la ventaja de la evaluación sencilla de las señales.

Por último, la frecuencia de variación para FSK puede ser mayor en el factor 3 que la frecuencia de variación de la muestra de bits. Resulta así una buena redundancia junto con un pequeño coste técnico en circuitos.

Se explica la invención con más detalle ayudándose del dibujo. Muestran:

La figura 1, un diagrama para explicar el procedimiento de transmisión ASK conocido,

La figura 2, un diagrama para explicar el procedimiento de transmisión FSK conocido,

La figura 3, un diagrama para explicar la invención,

Las figuras 4 y 5, detalles del diagrama de la figura 3,

La figura 6, las repercusiones de una perturbación para el primer canal de transmisión,

La figura 7, la señal del segundo canal de transmisión que llega al receptor,

La figura 8, una materialización técnica del circuito de la invención y

La figura 9, una tabla de funciones para el procedimiento según la invención.

El procedimiento ASK ilustrado en la figura 1 muestra la transmisión de informaciones "1" y "0" por efecto del funcionamiento de un emisor con potencia plena ("1") y desconectada ("0"). La muestra de bits transmitida 101 se ha elegido a título de ejemplo.

La figura 2 muestra la transmisión de la misma muestra de bits con ayuda del procedimiento FSK en sí conocido. En este caso, se transmite las informaciones "0" y "1" con frecuencias diferentes f1 y f2.

El procedimiento según la invención, que está representado esquemáticamente en la figura 3, consiste en transmitir la información "1" en la forma en que, durante el periodo de transmisión, se conmuta esta información cíclicamente entre dos frecuencias f1 y f2 = f1 + \Deltaf1. Se transmite la información "0" haciendo que el emisor esté desconectado durante el periodo de transmisión.

En los dos canales para las frecuencias f1 y f2 resulta la muestra de señales representada en las figuras 4 y 5. Puede apreciarse sin mayores dificultades que la información "1" se presenta de forma redundante en ambos canales.

En la figura 6 se muestra una perturbación en uno de los canales, por ejemplo para la frecuencia f1. Se supone a este respecto que la potencia de emisión del emisor extraño corresponde aproximadamente a la del emisor empleado para la transmisión de señales. En un receptor ajustado a la frecuencia f1 se presenta entonces la situación mostrada en la figura 6.

Con una distancia correspondiente \Deltaf de las dos frecuencias f1 y f2 resulta en el receptor para la frecuencia f2 la imagen de señal mostrada en la figura 7. Esta es idéntica a la evolución de señal de la figura 5. Se puede apreciar sin mayores dificultades que, a pesar de la perturbación del canal f11, la información 101 puede ser recogida sin problemas con ayuda del receptor para la frecuencia f2.

La realización representada en la figura 8 para un receptor empleado en el marco de la invención consiste en un receptor ASK apto para dos canales que hace que sean accesibles los distintos canales. Se puede tratar aquí de un receptor superheterodino ASK con oscilador mezclador de movimiento pendular que se sincroniza por medio de técnica y lógica PLL.

En la figura 8 se representa un receptor directo de dos canales en el que cada canal individual dispone de una regulación de amplificación (AGC). Una lógica pospuesta (ASIC) puede formar la información "1" a partir de las secuencias f1-f2 cíclicas o bien formar la información "0" a partir de las secuencias f1-f2 no cíclicas. Si ahora, como se representa en las figuras 6 y 7, está perturbada una frecuencia (canal) f1 o f2, la información "0" o la información "1" puede ser reconocida todavía por la falta o la emisión pulsante de la otra frecuencia.

En el caso de una perturbación de un canal, por ejemplo debido a un emisor extraño perteneciente también a la misma familia de sistemas, existe todavía la transmisión de datos a través del otro canal. En el lado del emisor se pueden emplear para ello procedimientos de transmisión ASK y FSK usuales.

La tabla de funciones para el emisor representada en la figura 9 sirve de explicación y muestra el funcionamiento del emisor, el cual es controlado también por medio de una lógica (ASIC).

Claims (4)

1. Procedimiento para transmitir una muestra de bits como código binario con ayuda de una señal de radio y empleando una manipulación por desplazamiento de amplitud ASK, en el que se superpone a la transmisión de la muestra de bits una manipulación por desplazamiento de frecuencia FSK, caracterizado porque la muestra de bits es transmitida a un vehículo por un emisor de radiomando a distancia en forma de llave y porque se transmite un estado de bit ("1") en la forma en que, durante el periodo de transmisión de este estado de bit, se ajusta un estado de modulación ASK y se conmuta cíclicamente entre tan solo dos frecuencias (f1, f2) de la FSK superpuesta.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque las dos frecuencias se utilizan con la misma reiteración.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque las respectivas ventanas de tiempo para las frecuencias son iguales.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la frecuencia de variación para la FSK es mayor en el factor 3 que la frecuencia de variación de la muestra de bits.