NO157159B - Mottaker for radiodrevet personsoeker, samt fremgangsmaate for synkronisering av mottakeren. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et synkroniseringsarrangement for en digital radiodrevet personsøker.

En digital radiodrevet personsøker er ønsket for å motta og behandle på en pålitelig måte kringkastede digitale signaler som både kan inneholde megen støy og uregelmessigheter ved mottagel-sesstedet. Dessuten må den være i stand til å oppnå en pålitelig drift meget hurtig etter at den er slått på, eller være i stand til på ny å oppnå pålitelig drift etter et hvilket som helst avbrudd i den mottatte digitale datastrøm (f.eks. når man kommer ut fra et område hvor radiomottagning blir maskert, slik som i en tunnel eller under en bro). Samtidig må mottageren gjøre bruk av effektive batterisparende teknikker.

For å tilfredsstille de krav som stilles til en digital radiodrevet personsøker, kan man betrakte det offentlige radio-personsøkningsanlegg som er under utvikling av Televerket i Storbritannia. Fulle spesifikasjoner for dette anlegget finnes i den endelige rapport fra British Post Office Code Standardisation Advisory Group (POCSAG). Det er tilstrekkelig å si at hver adresse oversendes bare én gang og består av et 32 bits digitalt kodeord som oversendes i puljer, idet hver pulje omfatter et synkroniseringskodeord fulgt av 8 rammer som hver inneholder 2 kodeord. Hver utsendelse starter med en innledning eller introduksjon for å tillate at personsøkeren oppnår bitsynkronisering og for å forberede den til å oppnå ordsynkronisering. Da en personsøker kan slås på ved et helt vilkårlig tidspunkt eller den kan komme ut fra en maskert sone på et hvilket som helst tidspunkt, er det ønskelig at den kan oppnå både bit- og ordsynkronisering og likeledes kan skjelne mellom sanne data og tilfeldig støy i løpet av en meget kort tid. Den første komplette utsendelse (omfattende den tilforordnede introduksjon) som mottas etter at apparatet er slått på, må være fullstendig virksom hva bru-keren angår.

Ved å utforme mottageren i overensstemmelse med de nedenfor fremsatte krav eller ved å benytte en fremgangsmåte i henhold til samme, fås en personsøker som tilfredsstiller de ovenfor nevnte betingelser.

For å gi en klarere forståelse av foreliggende oppfinnelse vises til nedenstående utførelseseksempel samt til de ledsagende tegninger, hvor: - fig. 1 viser et blokkskjerna for synkroniseringsarrangementene i en digital radio-personsøker,

- fig. 2 viser en typisk synkroniseringssekvens, og

- fig. 3 viser et diagram for tidsstyringspulsene som benyttes i en krets i henhold til fig. 1.

De ulike elementer som er vist i blokkform i fig. 1, består hver enkelt av konvensjonelt elektronisk utstyr og kan lett kon-strueres av de som er fagfolk på dette område. Den følgende be-skrivelse viser til alle tre figurer.

De demodulerte radiosignaler som mottas av personsøkeren, opptrer som en digital datastrøm ved terminalen 10. Denne data-strømmen kan omfatte ekte digitale data, slik som introduksjon, synkroniseringsord eller adressekodeord, eller den kan hoved-sakelig bestå av falske data, som f.eks. støy. For å oppnå bitsynkronisme blir først de innkommende data ført til en data-differensiator 11, som frembringer korte pulser som svarer til flankene på datapulsene. Dataflankene føres til en OG-port 12 sammen med en portåpningspuls ("window enable") fra den monostabile kretsen 13, som drives av klokkepulser med en bestemt bit-hastighet fra hovedtidsstyringskretsen 14. Den monostabile kretsen 13 frembringer klargjøringspulser som i dette tilfelle har ±11/64 av en bit-periode sentrert ved et antatt bit-prøve-takningspunkt. Utgangen fra OG-port 12 føres til en teller 15, som teller antall dataflanker som opptrer i det åpne intervallet eller "vinduet". Dersom antall flanker som telles er likt med eller overskrider 4 i løpet av den første fjerdeparten av en ordperiode (det antas at det has ord med 32 bits), vil et signal fra telleren 15 føres til hovedtidsstyringskretsen 14 for å forårsake en 180° faseforskyvning i klokkesignalet som tilføres den monostabile kretsen 13. Den første fjerdedel av ordperioden (8 bits) i løpet av hvilken telleren 15 opererer, bestemmes av en tidspulsgenerator for en synkroniseringsspalte 16 som slavestyres til hovedtidsstyringskretsen 14. (Utgangssignalet T fra kretsen 14 mater generatoren 16, en teller 19 og en underordnet tidsstyringskrets 23). Styringen fra tidsgeneratoren 16 til telleren 15 kan <p>assende betegnes som et "klargjøring av hurtig inn-kjøring" signal. I løpet av det neste halve ordet (16 bits) vil et "klargjøring for langsom innkjøring" signal fra generatoren 16 føres til et sett med "tidlig/sen" låsekretser 17 sammen med dataflankene fra differensiator 11 og signalet med den normale bithastighet fra hovedtidsstyringskretsen 14. Fastlåsingskret-sene sammenligner dataflankenes tidsposisjoner med prøvetaknings-tidspunktet som fås fra klokken med den normale bithastighet. Hvis det foreligger en uoverensstemmelse, f.eks. hvis den første dataflanken er "tidlig" eller "sen", sendes et signal fra låse-sløyfen 17 til hovedtidsstyringskretsen 14 for å justere klokkens bithastighet med ±1/32 av en bitperiode for å redusere denne uoverensstemmelsen. Denne prosessen gjentas ved hver påfølgende dataflanke inntil pulsflankene og prøvetakningspunktet befinner seg 180° fra hverandre. Et maksimum på 16 pulsflanker tillates for å oppnå dette. (I praksis vil pulsflankene aldri sammen-treffe nøyaktig med den ideelle posisjon, men vanligvis vil kretsen imidlertid svinge omkring det ideelle prøvetakningspunkt med ±1/32 av en bitperiode). Sekvensen som er beskrevet hittil, kan benevnes bitsynkroniseringssekvensen og varer totalt 3/4 ord (24 bits).

Ved slutten av bitsynkroniseringssekvensen opptrer to ytterligere datavurderende operasjoner i parallell. Den ene er en "data-detektering" sekvens og den andre er en "introduksjons-detektering" sekvens. De innkommende data på terminal 10 antas opprinnelig å være gyldige inntil annet er bevist. Derfor mates de etterfølgende ±11/64 vindu-klargjøringspulser som frembringes av den monostabile kretsen 13, ved avslutningen av bitsynkroni-seringsperioden, til en OG-port 18 sammen med dataflankene fra differensiator 11. Utgangen fra porten 18 går til en teller 19 som er klargjort fra tidsstyringskrets 14. Telleren 14 må ikke telle mer enn én dataflanke i løpet av hvert ±11/64 vindu, som på dette tidspunkt er blitt sentrert i relasjon til det korrekte prøvetakningspunkt. Fordi data-inngangssignalet opprinnelig antas å være gyldig, er en "gyldig data" sperre 20 på forhånd innstilt for å angi denne tilstand. Forutsatt at telleren 19 ikke overskrider en telling på 1, vil låsekretsen 20 forbli fastlåst. Dersom telleren 19 når en telling på 2, noe som indikerer at det har forekommet en feil, vil låsekretsen 20 omstilles. I. mellomtiden blir innkommende data samtidig ført til en sammenligningskrets 21, hvor den sammenlignes med en lokalt generert introduksjonssekvens fra en generator 22. Generatoren 22 styres av den sekundære tidsstyringskretsen 23. I løpet av den neste fjerdedel av et ord (8 bits), finnes fasen til introduksjonen. Utgangen fra sammenligningskrets 21 føres til en teller 24, og dersom mer enn tre feil telles, vil fasen til introduksjonsgeneratoren 22 endres ved hjelp av et tilbakekoblings-signal fra telleren 24 som er tilkoblet gjennom port 25. Idet det antas at ved slutten av de 8 bits (den siste fjerdedelen av det første 32-bit ord) er introduksjonsgeneratorens fase korrekt, så vil for de neste 24 bits (3/4 ord) den lokalt genererte introduksjon (en enkel 01010101... sekvens i POCSAG koden) sammenlignes med de innkommende data. Hvis nå mer enn tre feil telles av telleren 24, antas introduksjonen å være ugyldig, og låsekretsen 20 omstilles. Dersom tre eller færre feil telles i disse 24 bits, antas introduksjonen å være gyldig, og låsekretsen 20 forblir låst. Dersom introduksjonen detekteres, må mottageren i neste sekvens detektere hvorvidt det foreligger data eller en etterfølgende introduksjon. Derfor vil ikke, når introduksjonen er detektert av telleren 24, bare låsekretsen 20 forbli låst, men en "forutgående introduksjon" låsekrets 26 blir også innstilt. Denne låsekretsen 26 vil sette telleren 19 ut av drift i den neste innkommende sekvens fordi det antas at en positiv detektering av introduksjonen også indikerer at en korrekt datahastighet er oppnådd. Dersom imidlertid enten korrekt datahastighet detekteres av telleren 19 eller en gyldig introduksjon fastlegges av telleren 24, vil låsekretsen 20 forbli innkoblet for å indi-kere at det foreligger gyldige data og at mottagerkretsen forblir slått på på grunn av at de påfølgende data enten vil inneholde et synkroniseringsord eller et adresseord. I mellomtiden blir inngangsdata samtidig ført til en ordsammenligningskrets 27, hvor de sammenlignes med de lokalt lagrede synkroniserings- og adressekodeordene. Dersom synkroniseringsordet detekteres, vil hovedtidsstyringskretsen 14 på ny stilles inn med synkroniseringsordet. Samtidig vil den "forutgående introduksjon" låsekrets 26 bli låst på ny. Så snart synkroniseringsordet er detektert, vil mottagerkretsen slås av for å spare batterieffekt inntil den tildelte adressetidsramme for mottageren er ventet. Mottageren slås deretter på i et tidsrom som tilsvarer den tildelte tids-

ramme, og de innkommende data, hvis det foreligger noen, sammenlignes med de lagrede adresseord ved hjelp av sammenlignings-

krets 27. Mottageren slås også av dersom begge tellerne 19 og 24

har unnlatt å innstille låsekretsen 20 til dens på-tilstand.

Dette vil inntreffe én eller annen gang mellom bit 4 og 24, og mottageren slås deretter på igjen 16% ord senere (POCSAG-introduksjonen har hatt en varighet på 18 ord og mottageren tillates å benytte en periode på % ord til å komme i full drift).

For å oppsummere kan det sies at mottageren først oppnår bit-synkronisering og deretter samtidig låser for a) data som har en gyldig bit-hastighet, b) en gyldig introduksjon og c) et synkroniseringsord eller et adresseord.

Claims (7)

1. Mottager for radiodrevet, digital personsøker omfattende en tidsstyringskrets og en mottagerkrets, karakterisert ved at mottageren dessuten omfatter synkroniseringsutstyr innrettet for periodisk å etablere bitsynkronisering i relasjon til de mottatte digitale signalers bitmønster, samt at tidsstyringskretsen er innrettet for justering i overensstemmelse med bitsyn-kroniseringen i løpet av et første, forutbestemt antall data-biter, idet mottageren videre omfatter gjenkjennelseskretser for fastleggelse av hvorvidt det mottas gyldige databiter i løpet av et ytterligere forutbestemt antall bit-perioder som følger umid-delbart etter det første forutbestemte antall biter, sammenligningskretser for å sammenligne det innkommende bit-mønster med lokalt genererte innkjøringssekvenser i løpet av det ytterligere antall bit-perioder, idet gjenkjennelseskretsene og sammenligningskretsene er operative samtidig i løpet av det ytterligere forutbestemte antall bit-perioder, samt logiske kretser som reagerer på en positiv utgang fra enten den ene eller begge av de to gjenkjennelseskretser og sammenligningskretsen, idet de logiske kretser er innrettet til å frembringe et styringssignal for å styre driften av mottagerkretsen i et videre tidsintervall.

2. Mottager ifølge krav 1, karakterisert ved at synkroniseringsutstyret som periodisk etablerer bit-synkronisering omfatter differensieringsutstyr som utnytter de innkommende datasignaler til å frembringe pulser som tilsvarer data-pulsenes flanker, pulsgenererende kretser for frembringelse av en puls med en forutbestemt varighet og takt i forhold til hastig-heten på signalene fra en tidspulsgenerator som innstilles av tidsstyringskretsen, logiske kretser som reagerer på pulsflankene og pulsene med forutbestemt varighet med å telle antall pulsflanker som forekommer i løpet av pulsene med forutbestemt varighet, samt tilbakekoblingsutstyr for tidsstyringskretsene for å oppnå en 180° faseforskyvning i klokkepulsene dersom antall flankepulser som telles i løpet av pulsen med forutbestemt varighet overskrider en tidligere fastlagt grense for et gitt antall av det først forutbestemte antall av biter.

3. Mottager ifølge krav 2, karakterisert ved at den ytterligere omfatter sammenligningskretser, for i løpet av et ytterligere gitt antall klokkepulser med forutbestemt bit-hastighet, å sammenligne tidspunktene som pulsflankene mottas på i forhold til de nevnte klokkepulser, samt tilbakekoblingskretser som er koblet til tidsstyringskretsen for trinnvis justering av klokkefrekvensen for å redusere forekommende uoverensstemmelser i tidsstyringen mellom flankepulsene og klokkepulsene.

4. Mottager ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at gjenkjennelseskretsen, for å fastlegge om det mottas gyldige databiter, omfatter en teller til hvilken pulsflankene føres, utstyr for å drive denne telleren under hver puls med forutbestemt varighet samt utstyr for å generere et utgangssignal for den tidligere nevnte logiske krets dersom tellerens utgang overskrider et forutbestemt antall slik at mottagerkretsen settes ut av funksjon et gitt tidsrom.

5. Mottager ifølge krav 2, 3 eller 4, karakterisert ved at sammenligningskretsene for sammenligning av innkommende bit-mønstre med lokalt genererte sekvenser omfatter pulsgeneratorer for lokalt å generere disse sekvenser, tidskon-troller som reagerer på signalet fra tidsstyringskretsene med å energisere pulsgeneratoren under det ytterligere antall bit-perioder, sammenligningskretser for å sammenligne de innkommende data-biter med de lokalt genererte sekvenser, en teller anbragt for telling av antall feil som måtte forekomme i sammenligningen, samt utstyr for å generere et utgangssignal for den førstnevnte logiske krets dersom tellerens utgang overskrider et forut innstilt antall for derved å forårsake at mottageren settes ut av drift i en gitt tidsperiode.

6. Mottager ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den omfatter sammenlignings-utstyr som sammenligner innkommende data-biter med de lagrede synkroniserings- og adressekodeordene for å generere et utgangssignal når data tilsvarer et synkroniseringsord, hvilket utgangssignal tilføres tidsstyringskretsen for innstilling med det mottatte synkroniseringsord.

7. Fremgangsmåte for synkronisering av en mottager for en radiodrevet, digital personsøker, ifølge ett av kravene 1-6, med innkommende digitale datasignaler, karakterisert ved først å synkronisere mottagerens tidsstyringskrets med de innkommende data-biter i løpet av et forutbestemt antall bit-perioder fra mottageren slås på, samtidig med at det fastlegges hvorvidt de innkommende signaler inneholder gyldige data og hvorvidt de innkommende signaler inneholder en datasekvens som tilsvarer en lokalt generert sekvens, og deretter, hvis resul-tatet av én eller begge disse undersøkelser er positivt, påvirke mottagerens kretser slik at disse forblir operative i en tidsperiode hvor de innkommende data undersøkes for å fastlegge hvorvidt de inneholder en datasekvens som tilsvarer et synkroniserings- eller adresse-ord som finnes i et lokalt lager.