RU2625212C1 - Method of control and registration of movement of vehicles - Google Patents

Method of control and registration of movement of vehicles Download PDF

Info

Publication number
RU2625212C1
RU2625212C1 RU2016108566A RU2016108566A RU2625212C1 RU 2625212 C1 RU2625212 C1 RU 2625212C1 RU 2016108566 A RU2016108566 A RU 2016108566A RU 2016108566 A RU2016108566 A RU 2016108566A RU 2625212 C1 RU2625212 C1 RU 2625212C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
phase
voltage
vehicles
control
Prior art date
Application number
RU2016108566A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иванович Дикарев
Константин Викторович Окунев
Original Assignee
Виктор Иванович Дикарев
Константин Викторович Окунев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виктор Иванович Дикарев, Константин Викторович Окунев filed Critical Виктор Иванович Дикарев
Priority to RU2016108566A priority Critical patent/RU2625212C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2625212C1 publication Critical patent/RU2625212C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/123Traffic control systems for road vehicles indicating the position of vehicles, e.g. scheduled vehicles; Managing passenger vehicles circulating according to a fixed timetable, e.g. buses, trains, trams

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Burglar Alarm Systems (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: method is implemented by radio frequency tags installed on vehicles, and equipment installed at control and dispatching points. The radio frequency tag comprises a piezoelectric crystal 5, a microstrip antenna 6, electrodes 7, bus bars 8 and 9, a set of reflectors 10. The equipment installed at the control points comprises a high-frequency pulse generator 1, a first 2 and a second 26 power amplifiers, a duplexer 3, a transmit-receive antenna 4, a PMK demodulator 11, multipliers 12 and 13, a narrowband filter 14, a low-pass filter 15, a generator 16 of the pseudo-random sequence, the first 17 and second 19 delay lines, the single time system 18, the adder 20, the registration and analysis unit 21, the first local oscillator 22, the first mixer 23, the first intermediate frequency amplifier 24, the lamp 25. The equipment at the control room comprises a receiving antenna 27, a high frequency amplifier 28, a second local oscillator 29, a second mixer 30, a second intermediate frequency amplifier 31, a complex FMN signal detector 32, a phase doubler 33, a first 34 and second 35 spectrum analyzers, a comparator 36, a threshold block 37, a third delay line 38, a switch 39, a phase divider 40 into two, a narrowband filter 41, a phase detector 42, a recording and analysis unit 43.
EFFECT: reliability of remote control of vehicles increases.
3 dwg

Description

Предлагаемый способ относится к области управления и контроля движения транспортных средств, преимущественно к измерению времени и периодичности движения объектов по постоянным маршрутам.The proposed method relates to the field of management and control of the movement of vehicles, mainly to measuring the time and frequency of movement of objects along constant routes.

Известны способы контроля и регистрации движения транспортных средств (авт. свид. СССР №746.680; патенты РФ №№2.042.211, 2.108.627, 2.130.416, 2.132.042, 2.204.497, 2.267.158, 2.285.933, 2.305.057, 2.338.263, 2.396.176; патенты США №№3.898.984, 4.857.716, 6.148.291, 6.901.331, 7.075.457; патент Франции №2.731.190 и другие).Known methods of monitoring and recording the movement of vehicles (ed. Certificate of the USSR No. 746.680; RF patents No. 2.042.211, 2.108.627, 2.130.416, 2.132.042, 2.204.497, 2.267.158, 2.285.933, 2.305 .057, 2.338.263, 2.396.176; US patents Nos. 3,898.984, 4.857.716, 6.148.291, 6.901.331, 7.075.457; French patent No. 2.731.190 and others).

Из известных способов наиболее близким к предлагаемому является «Способ контроля и регистрации движения транспортных средств» (патент РФ №2.042.211, G08G 1/123, 1994), который и выбран в качестве прототипа.Of the known methods closest to the proposed one is the "Method of monitoring and recording the movement of vehicles" (RF patent No. 2.042.211, G08G 1/123, 1994), which is selected as a prototype.

Известный способ основан на формировании на контрольных пунктах по пути следования транспортного средства высокочастотных последовательностей импульсов, преобразовании их в низкочастотные последовательности импульсов, которые синхронизируются с частотой системы единого времени, причем из полученной последовательности импульсов формируют числовую последовательность, отражающую значение реального времени, которую затем преобразуют в соответствии с заданным законом кодирования, индицируют, считывают полученную информацию в момент прохождения транспортных средств мимо контрольных пунктов, регистрируют полученную информацию и осуществляют передачу ее на диспетчерский пункт, где производят анализ полученной информации.The known method is based on the formation at the checkpoints along the vehicle's path of high-frequency pulse sequences, converting them into low-frequency pulse sequences that are synchronized with the frequency of the single-time system, and from the resulting pulse sequence form a numerical sequence that reflects the real-time value, which is then converted to in accordance with the specified coding law, indicate, read the received information at the moment t passing vehicles past checkpoints, register the information received and transfer it to the control center, where they analyze the information received.

Недостатками известного способа являются невозможность измерения времени и периодичности движения в случае, если транспортное средство движется по маршруту без расписания или графика, т.е. относится к разряду угнанных и особенно важных, а также отсутствие дистанционного контроля и регистрации его движения.The disadvantages of this method are the inability to measure time and frequency of movement in the event that the vehicle moves along a route without a schedule or schedule, i.e. belongs to the category of stolen and especially important, as well as the lack of remote control and registration of its movement.

Технической задачей изобретения является повышение достоверности дистанционного контроля и регистрации угнанных и особенно важных транспортных средств.An object of the invention is to increase the reliability of remote monitoring and registration of stolen and especially important vehicles.

Поставленная задача решается тем, что способ контроля и регистрации движения транспортных средств, заключающийся, в соответствии с ближайшим аналогом, в формировании на контрольных пунктах по пути следования транспортного средства высокочастотных последовательностей импульсов на несущей частоте ωc, считывании полученной информации в момент прохождения транспортных средств мимо контрольных пунктов, регистрации полученной информации и осуществлении передачи ее на диспетчерский пункт, где производят ее анализ, отличается от ближайшего аналога тем, что облучают высокочастотными последовательностями импульсов на несущей частоте ωс транспортные средства, снабженные радиочастотными метками, в момент их прохождения мимо контрольных пунктов, улавливают их радиочастотной меткой преобразуют высокочастотные последовательности импульсов в акустическую волну, обеспечивают возможность для ее распространения по поверхности пьезокристалла, обратного отражения, преобразования в сложный сигнал с фазовой манипуляцией, внутренняя структура которого соответствует идентификационному номеру транспортного средства, и излучения в эфир, принимают сложный сигнал с фазовой манипуляцией на частоте ωс на контрольном пункте, перемножают его с низкочастотным напряжением, пропорциональным идентификационному номеру M1(t) транспортного средства, выделяют гармоническое колебание на частоте ωс, перемножают его с принимаемым сложным сигналом с фазовой манипуляцией, выделяют низкочастотное напряжение, пропорциональное идентификационному номеру M1(t) транспортного средства, формируют модулирующий код M2(t), соответствующий номеру контрольного пункта, задерживают его на время τ1, равное длительности Τ1 модулирующего кода M1(t), τ11, формируют модулирующий код M3(t), соответствующий текущему времени, задерживают его на время τ2, равное длительности Τ1 и Т2 модулирующих кодов M1(t) и M2(t) соответственно, τ212, суммируют модулирующие коды Μ1(t)+Μ2(t)+Μ3(t)=Μ(t), преобразуют высокочастотные последовательности импульсов по частоте с использованием частоты ωг1 первого гетеродина, выделяют напряжение первой промежуточной частоты ωпр1сг1, манипулируют его по фазе суммарным модулирующим кодом M(t), усиливают по мощности, излучают в эфир, принимают на диспетчерском пункте, преобразуют по частоте с использованием частоты ωг2 второго гетеродина, выделяют напряжение второй промежуточной частоты ωпр2пр1г2, удваивают его фазу, измеряют ширину спектра напряжения второй промежуточной частоты и его второй гармоники, и в случае их различия разрешают дальнейшую обработку сложного сигнала с фазовой манипуляцией на второй промежуточной частоте ωпр2, делят фазу второй гармоники напряжения второй промежуточной частоты 2ωпр2 на два, выделяют гармоническое колебание на второй промежуточной частоте ωпр2, используют его в качестве опорного напряжения для синхронного детектирования сложного сигнала с фазовой манипуляцией на второй промежуточной частоте ωпр2, выделяют низкочастотное напряжение, пропорциональное суммарному модулирующему коду M3(t), фиксируют и анализируют его.The problem is solved in that the method of monitoring and recording the movement of vehicles, consisting, in accordance with the closest analogue, in the formation at the checkpoints along the route of the vehicle high-frequency pulse sequences at the carrier frequency ω c , reading the received information at the time of passing vehicles by check points, registering the information received and transmitting it to the control room, where it is analyzed, differs from the nearest th analog that is irradiated with high-frequency pulse sequences at the carrier frequency ω c craft equipped with RFID tags, at the time of their passage past the control points, catch their RF tag is converted high-frequency pulse train to the acoustic wave, allow for distribution of the piezoelectric crystal surface, back reflection, conversion into a complex signal with phase shift keying, the internal structure of which corresponds to the identity the vehicle’s number, and the radiation, receive a complex signal with phase shift keying at the frequency ω s at the control point, multiply it with a low-frequency voltage proportional to the vehicle identification number M 1 (t), emit harmonic oscillation at the frequency ω s , multiply it with the received complex signal with phase shift keying, low frequency emit a voltage proportional to the vehicle identification number M 1 (t), the modulating code form M 2 (t), Correspondingly uyuschy number of control points, delaying it for a time τ 1 equal to the duration Τ 1 modulating code M 1 (t), τ 1 = Τ 1 form a modulation code M 3 (t), corresponding to the current time, delaying it for a time τ 2, equal to the duration Τ 1 and T 2 of the modulating codes M 1 (t) and M 2 (t), respectively, τ 2 = Τ 1 + T 2 , the modulating codes Μ 1 (t) + Μ 2 (t) + Μ 3 (t ) = Μ (t), high-frequency pulse sequences are converted in frequency using the frequency ω g1 of the first local oscillator, the voltage of the first intermediate frequency ω pr1 = ω s + ω g1 is isolated , manipulator comfort its total phase modulating code M Σ (t), for amplify power emit ether, to take the control station is converted in frequency by using frequency ω r2 of the second local oscillator is isolated voltage of the second intermediate frequency np2 ω = ω z2pr1 , its dual phase voltage is measured the width of the spectrum of the second intermediate frequency and its second harmonic, and if they differ permit further processing of the composite signal with the phase manipulation on the second intermediate frequency ω np2, divide the phase of the second harmonic of the voltage Ia second intermediate frequency 2ω np2 into two isolated harmonic oscillation of the second intermediate frequency ω np2, use it as a reference voltage for the synchronous detection of the composite signal with the phase manipulation on the second intermediate frequency ω np2, emit a low-frequency voltage proportional to the total modulating code M 3 (t), record and analyze it.

Структурные схемы устройств, реализующие предлагаемый способ, представлены на фиг. 1, 2 и 3.Structural diagrams of devices implementing the proposed method are presented in FIG. 1, 2 and 3.

Радиочастотная метка, размещенная на транспортном средстве, содержит пьезокристалл 5, на поверхности которого изготовлены встречно-штыревой преобразователь (ВШП) поверхностных волн (ПАВ) и набор 10 отражателей. ВШП содержит две гребенчатые системы электродов 7, которые соединены друг с другом шинами 8 и 9, связанными с микрополосковой приемопередающей антенной 6, также изготовленной на поверхности пьезокристалла 5.The radio frequency tag located on the vehicle contains a piezocrystal 5, on the surface of which an interdigital transducer (IDT) of surface waves (SAW) and a set of 10 reflectors are made. IDT contains two comb systems of electrodes 7, which are connected to each other by buses 8 and 9, connected to a microstrip transceiver antenna 6, also made on the surface of the piezoelectric crystal 5.

Аппаратура, размещенная на контрольном пункте, содержит последовательно включенные генератор 1 высокочастотных последовательностей импульсов, первый усилитель 2 мощности, дуплексер 3, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной 4, второй перемножитель 13, второй вход которого соединен с выходом фильтра 15 нижних частот, узкополосный фильтр 14, первый перемножитель 12, второй вход которого соединен с выходом дуплексера 3, фильтр 15 нижних частот сумматор 20, фазовый манипулятор 25 и второй усилитель 26 мощности, выход которого соединен с вторым входом дуплексера 3. К выходу генератора 1 высокочастотных последовательностей импульсов последовательно подключены первый смеситель 23, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 22, и усилитель 24 первой промежуточной частоты, выход которого соединен с вторым входом фазового манипулятора 25. Выход сумматора 20 подключен к входу первого блока 21 регистрации и анализа. Выход генератора 16 псевдослучайной последовательности (ПСП) через первую линию задержки 17 подключен к второму входу сумматора 20. Выход системы 18 единого времени через вторую линию задержки 19 подключен к третьему входу сумматора 20. Перемножители 12 и 13, узкополосный фильтр 14 и фильтр 15 нижних частот образуют демодулятор 11 сложных ФМн-сигналов.The equipment located at the control point contains a series-connected generator 1 of high-frequency pulse sequences, a first power amplifier 2, a duplexer 3, the input-output of which is connected to the transceiver antenna 4, the second multiplier 13, the second input of which is connected to the output of the low-pass filter 15, is narrow-band a filter 14, a first multiplier 12, the second input of which is connected to the output of the duplexer 3, a low-pass filter 15 adder 20, a phase manipulator 25 and a second power amplifier 26, the output of which is connected the second input of the duplexer 3. The first mixer 23, the second input of which is connected to the output of the first local oscillator 22, and the amplifier 24 of the first intermediate frequency, the output of which is connected to the second input of the phase manipulator 25, are connected to the output of the generator 1 of the high-frequency pulse sequences 25. The output of the adder 20 is connected to the input of the first block 21 registration and analysis. The output of the pseudorandom sequence generator 16 through the first delay line 17 is connected to the second input of the adder 20. The output of the single time system 18 through the second delay line 19 is connected to the third input of the adder 20. Multipliers 12 and 13, a narrow-band filter 14 and a low-pass filter 15 form a demodulator 11 complex QPSK signals.

Аппаратура, размещенная на диспетчерском пункте, содержит последовательно включенные приемную антенну 27, усилитель 28 высокой частоты, второй смеситель 30, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 29, усилитель 31 второй промежуточной частоты, удвоитель 33 фазы, второй анализатор 35 спектра, блок 36 сравнения, второй вход которого через первый анализатор 34 спектра соединен с выходом усилителя 31 второй промежуточной частоты, пороговый блок 37, второй вход которого через третью линию задержки 38 соединен с его выходом, ключ 39, второй вход которого соединен с выходом усилителя 31 второй промежуточной частоты, фазовый детектор 42 и второй блок 43 регистрации и анализа. К выходу удвоителя 33 фазы последовательно подключены делитель 40 фазы на два и узкополосный фильтр 41, выход которого соединен с вторым входом фазового детектора 42. Удвоитель 33 фазы, анализаторы 34 и 35 спектра, блок 36 сравнения, пороговый блок 37 и третья линия задержки 38 образуют обнаружитель 32 сложных ФМн-сигналов.The equipment, located at the control room, contains in series a receiving antenna 27, a high-frequency amplifier 28, a second mixer 30, the second input of which is connected to the output of the second local oscillator 29, a second intermediate frequency amplifier 31, a phase doubler 33, a second spectrum analyzer 35, block 36 comparison, the second input of which through the first analyzer 34 of the spectrum is connected to the output of the amplifier 31 of the second intermediate frequency, the threshold unit 37, the second input of which through the third delay line 38 is connected to its output, key 39, sec second input coupled to an output of the amplifier 31 of the second intermediate frequency phase detector 42 and the second recording unit 43 and analysis. A phase divider 40 into two and a narrow-band filter 41, the output of which is connected to the second input of the phase detector 42, are connected to the output of the phase doubler 33. The phase doubler 33, spectrum analyzers 34 and 35, comparison unit 36, threshold block 37, and the third delay line 38 form Detector of 32 complex QPSK signals.

Предлагаемый способ контроля и регистрации движения транспортных средств реализуется следующим образом.The proposed method of monitoring and recording the movement of vehicles is implemented as follows.

На контрольном пункте генератором 1 высокочастотных последовательностей импульсов формируются высокочастотные последовательности импульсовAt the checkpoint, the high-frequency pulse train generator 1 generates high-frequency pulse train

Uc(t)=υc*Cos(ωct+ϕc), 0≤t≤ТС,U c (t) = υ c * Cos (ω c t + ϕ c ), 0≤t≤T С ,

которые после усиления в первом усилителе 2 мощности через дуплексер 3 поступают в приемопередающую антенну 4, излучаются ею в эфир, облучают транспортные средства в момент их прохождения мимо контрольного пункта, улавливаются микрополосковой антенной 6 радиочастотной меткой, установленный на транспортном средстве, и преобразуются ВШП в акустическую волну. Последняя распространяется по поверхности пьезокристалла, отражается набором отражателей 10 и опять преобразуется встречно-штыревой системой в сложный сигнал с фазовой манипуляцией (ФМн)which, after amplification in the first power amplifier 2 through the duplexer 3, enter the transceiver antenna 4, are emitted by it on the air, irradiate vehicles at the moment they pass the control point, are captured by the microstrip antenna 6 with an RF mark installed on the vehicle, and the IDT is converted into acoustic the wave. The latter propagates over the surface of the piezocrystal, is reflected by a set of reflectors 10, and again is converted by the interdigital system into a complex signal with phase shift keying (PSK)

Figure 00000001
0≤t≤TC,
Figure 00000001
0≤t≤T C ,

где ϕk1(t)={0, π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M1(t).where ϕ k1 (t) = {0, π} is the manipulated phase component that displays the phase manipulation law in accordance with the modulating code M 1 (t).

При этом внутренняя структура сформированного сложного ФМн-сигнала определяется топологией встречно-штыревого преобразователя, имеет индивидуальный характер и содержит всю необходимую уникальную информацию о транспортном средстве, например идентификационный номер, год выпуска, завод изготовитель и т.п.Moreover, the internal structure of the formed complex QPSK signal is determined by the topology of the interdigital transducer, has an individual character and contains all the necessary unique information about the vehicle, for example, identification number, year of manufacture, manufacturer, etc.

В качестве примера на фиг. 1 показана структура модулирующего кода М1(t): 1011010010.As an example in FIG. 1 shows the structure of the modulating code M 1 (t): 1011010010.

Принцип работы радиочастотной метки основан на том, что переменные в пространстве и времени электрические поля, создаваемые в пьезоэлектрическом кристалле 5 системой электродов 7, вызывают из-за пьезоэффекта упругие деформации, которые распространяются в кристалле в виде ПАВ.The principle of operation of the RFID tag is based on the fact that the electric fields in space and time created in the piezoelectric crystal 5 by the system of electrodes 7 cause elastic strains that propagate in the crystal in the form of surfactants due to the piezoelectric effect.

В основе работы приборов на ПАВ лежат три физических процесса:The basis of the operation of devices on surfactants are three physical processes:

- преобразование входного электрического сигнала в акустическую волну;- conversion of the input electrical signal into an acoustic wave;

- распространение акустической волны вдоль поверхности звукопровода;- propagation of an acoustic wave along the surface of the sound duct;

- отражение и обратное преобразование ПАВ в электрический закодированный сигнал.- reflection and inverse transformation of the surfactant into an electrical encoded signal.

Для прямого и обратного преобразования ПАВ используются различные преобразователи, наибольшее распространение среди которых получили встречно-штыревые преобразователи (ВШП).For direct and inverse conversion of surfactants, various converters are used, the most common among which are interdigital converters (IDT).

Радиочастотная метка устанавливается на транспортном средстве в месте, известном только владельцу, и служит средством для обнаружения угнанного и особо важного транспортных средств при их прохождении мимо контрольных пунктов.An RFID tag is mounted on the vehicle in a place known only to the owner, and serves as a means to detect stolen and especially important vehicles as they pass by checkpoints.

Сформированный сложный ФМн-сигнал U1(t) излучается микрополосковой приемопередающей антенной 6 в эфир, принимается приемопередающей антенной 4 контрольного пункта и через дуплексер 3 поступает на первые входы первого 12 и второго 13 перемножителей. На второй вход первого перемножителя 12 подается опорное напряжение с выхода узкополосного фильтра 14The generated complex QPSK signal U 1 (t) is emitted by the microstrip transceiver antenna 6 into the ether, received by the transceiver antenna 4 of the control point, and through the duplexer 3 is fed to the first inputs of the first 12 and second 13 multipliers. The second input of the first multiplier 12 is supplied with a reference voltage from the output of the narrow-band filter 14

UO(t)=υo*Cos(ωct+ϕс).U O (t) = υ o * Cos (ω c t + ϕ s ).

На выходе перемножителя 12 образуется напряжениеThe output of the multiplier 12 is formed voltage

Figure 00000002
Figure 00000002

где υн1=1/2*υ1о,where υ н1 = 1/2 * υ 1 * υ о ,

из которого фильтром 15 нижних частот выделяется низкочастотное напряжениеfrom which the low-pass voltage is allocated by the low-pass filter 15

UH1(t)=υн1*Cosϕk1(t).U H1 (t) = υ н1 * Cosϕ k1 (t).

Это напряжение поступает на второй вход второго перемножителя 13. На выходе последнего образуется напряжениеThis voltage is supplied to the second input of the second multiplier 13. At the output of the latter, voltage is generated

Figure 00000003
Figure 00000003

где υ2=1/2*υ1н1;where υ 2 = 1/2 * υ 1 * υ n1 ;

υо=2υ2.υ about = 2υ 2 .

Так формируется опорное напряжение UО(t), необходимое для синхронного детектирования принимаемого ФМн-сигнала U1(t), непосредственно из самого принимаемого ФМн-сигнала U1(t).Thus, the reference voltage U О (t) is formed, which is necessary for the synchronous detection of the received PSK signal U 1 (t), directly from the received PSK signal U 1 (t).

Это осуществляется с помощью демодулятора 11, состоящего из перемножителей 12 и 13, узкополосного фильтра 14 и фильтра 15 нижних частот. Причем указанный демодулятор свободен от явления «обратной работы», присущего известным демодулятором ФМн-сигналов (схемы Пистолькорса А.А., Сидорова В.И., Костаса Д.Ф. и Травина Г.А.).This is done using a demodulator 11, consisting of multipliers 12 and 13, a narrow-band filter 14 and a low-pass filter 15. Moreover, this demodulator is free from the phenomenon of "reverse work" inherent in the well-known demodulator of FMN signals (Pistolkors A. A., Sidorov V. I., Kostas D. F. and Travin G. A.).

Низкочастотное напряжение UН1(t) с выхода фильтра 15 нижних частот поступает на первый вход сумматора 20.The low-frequency voltage U Н1 (t) from the output of the low-pass filter 15 is supplied to the first input of the adder 20.

Генератор 16 псевдослучайной последовательности (ПСП) формирует модулирующий код M2(t), соответствующий номеру контрольного пункта. Этот код через первую линию задержки 17 поступает на второй вход сумматора 20. Причем время задержки τ1 линии задержки 17 выбирается равным длительности T1 модулирующего кода M1(t) (τ1=T1). Система 18 единого времени формирует код M3(t), соответствующий текущему времени, который через вторую линию задержки 19 поступает на третий вход сумматора 20. Причем время задержки τ2 второй линии задержки 19 выбирается приблизительно равным длительности T1 и Т2 модулирующих кодов M1(t) и M2(t) соответственно (τ212).The pseudo-random sequence generator (PSP) 16 generates a modulating code M 2 (t) corresponding to the checkpoint number. This code passes through the first delay line 17 to the second input of the adder 20. Moreover, the delay time τ 1 of the delay line 17 is selected equal to the duration T 1 of the modulating code M 1 (t) (τ 1 = T 1 ). The single time system 18 generates a code M 3 (t) corresponding to the current time, which, through the second delay line 19, is supplied to the third input of the adder 20. Moreover, the delay time τ 2 of the second delay line 19 is selected approximately equal to the duration T 1 and T 2 of the modulating codes M 1 (t) and M 2 (t), respectively (τ 2 = T 1 + T 2 ).

На выходе сумматора 20 образуется суммарный модулирующий кодThe output of the adder 20 is formed by the total modulating code

M(t)=M1(t)+M2(t)+M3(t),M (t) = M 1 (t) + M 2 (t) + M 3 (t),

длительностью τ12.duration τ = τ 1 + τ 2 .

Напряжение UС(t) с выхода генератора 1 высокочастотных последовательностей импульсов одновременно поступает на вход первого смесителя 23, на второй вход которого подается напряжение первого гетеродина 22The voltage U C (t) from the output of the generator 1 of the high-frequency pulse sequences is simultaneously supplied to the input of the first mixer 23, the second input of which supplies the voltage of the first local oscillator 22

UГ1(t)= υг1*Cos(ωг1t+ϕг1).U Г1 (t) = υ г1 * Cos (ω г1 t + ϕ г1 ).

На выходе смесителя 23 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 24 выделяется напряжение первой промежуточной (суммарной) частотыAt the output of the mixer 23, voltages of combination frequencies are generated. The amplifier 24 is allocated the voltage of the first intermediate (total) frequency

Figure 00000004
Figure 00000004

где υпр1=1/2*υcг1;where υ pr1 = 1/2 * υ c * υ g1 ;

ωпр1сг1 - первая промежуточная (суммарная) частота;ω pr1 = ω s + ω g1 - the first intermediate (total) frequency;

ϕпр1сг1,ϕ pr1 = ϕ s + ϕ g1 ,

которое поступает на первый вход фазового манипулятора 25, на второй вход которого подается суммарный модулирующий код M(t) с выхода сумматора 20. Указанный модулирующий код M(t) одновременно фиксируется блоком 21 регистрации.which is supplied to the first input of the phase manipulator 25, to the second input of which a total modulating code M (t) is supplied from the output of the adder 20. The specified modulating code M (t) is simultaneously fixed by the registration unit 21.

На выходе фазового манипулятора 25 формируется сложный ФМн-сигналAt the output of the phase manipulator 25, a complex QPSK signal is formed

Figure 00000005
0≤t≤TС,
Figure 00000005
0≤t≤T C ,

где ϕk2(t)={0,π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с суммарным модулирующим кодом M(t),where ϕ k2 (t) = {0, π} is the manipulated component of the phase, which displays the law of phase manipulation in accordance with the total modulating code M (t),

который после усиления во втором усилителе 26 мощности через дуплексер 3 поступает в приемопередающую антенну 4, излучается ею в эфир, улавливается приемной антенной 27 диспетчерского пункта и через усилитель 28 высокой частоты поступает на первый вход второго смесителя 30, на второй вход которого подается напряжение второго гетеродина 29which, after amplification in the second power amplifier 26 through the duplexer 3, enters the transceiver antenna 4, is radiated by it, is captured by the receiving antenna 27 of the control room, and through the high-frequency amplifier 28 is fed to the first input of the second mixer 30, the second input of which supplies the voltage of the second local oscillator 29th

Figure 00000006
Figure 00000006

На выходе смесителя 30 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 31 выделяется напряжение второй промежуточной (разностной) частотыAt the output of the mixer 30, voltages of combination frequencies are generated. The amplifier 31 is allocated the voltage of the second intermediate (differential) frequency

Figure 00000007
0≤t≤TC,
Figure 00000007
0≤t≤T C ,

где υпр2=1/2*υпр1г2; np2 where υ = 1/2 * υ * υ pr1 r2;

ωпр2пр1г2 - вторая промежуточная (разностная) частота; np2 ω = ω z2pr1 - second intermediate (difference) frequency;

ϕпр2пр1г2, WP2 cp = φ pr1r2,

которое поступает на вход обнаружителя 32 сложного ФМн-сигнала, состоящего из удвоителя 33 фазы, анализаторов 34 и 35 спектра, блока 36 сравнения, порогового блока 37 и третьей линии 38 задержки. При этом на выходе удвоителя 33, в качестве которого может использоваться перемножитель, на два входа которого подается один и тот же сигнал UПР2(t), образуется гармоническое напряжениеwhich is input to the detector 32 of the complex QPSK signal, consisting of a phase doubler 33, spectrum analyzers 34 and 35, a comparison unit 36, a threshold unit 37, and a third delay line 38. In this case, the output of the doubler 33, which can be used as a multiplier, the two inputs of which the same signal U PR2 (t) is supplied, produces a harmonic voltage

Figure 00000008
0≤t≤TС,
Figure 00000008
0≤t≤T C ,

где υ4=1/2*υ2 пр2,where υ 4 = 1/2 * υ 2 pr2 ,

в котором манипуляция фазы уже отсутствует, так как 2ϕk2(t)={0, 2π}.in which phase manipulation is already absent, since 2ϕ k2 (t) = {0, 2π}.

Ширина спектра Δω2 второй гармоники сигнала определяется длительностью ТC сигнала (Δω2=1/ТC), тогда как ширина спектра Δωс ФМн-сигнала определяется длительностью τэ его элементарных посылок (Δωс=1/τэ).The width of the spectrum Δω 2 of the second harmonic of the signal is determined by the duration T C of the signal (Δω 2 = 1 / T C ), while the width of the spectrum Δω from the QPSK signal is determined by the duration τ e of its elementary premises (Δω c = 1 / τ e ).

Следует отметить, что длительность ТC ФМн-сигнала определяется следующим образом:It should be noted that the duration T C QPSK signal is determined as follows:

TC=N*τэ,T C = N * τ e ,

где τэ - длительность элементарных посылок;where τ e - the duration of the elementary premises;

N - количество элементарных посылок.N is the number of elementary premises.

Ширина спектра Δω2 второй гармоники сигнала в N раз меньше ширины спектра Δωс ФМн-сигнала (Δωс/Δω2=N).The width of the spectrum Δω 2 of the second harmonic of the signal is N times smaller than the width of the spectrum Δω s FMN signal (Δω s / Δω 2 = N).

Следовательно, при удвоении фазы ФМн-сигнала его спектр «сворачивается» в N раз. Это обстоятельство и позволяет обнаружить и отселектировать ФМн-сигнал даже тогда, когда его мощность на входе приемника меньше мощности шумов и помех.Therefore, when the phase of the QPSK signal is doubled, its spectrum “folds” N times. This circumstance makes it possible to detect and select the QPSK signal even when its power at the receiver input is less than the power of noise and interference.

Ширина спектра Δωс ФМн-сигнала измеряется с помощью анализатора спектра 34, а ширина спектра Δω2 второй гармоники сигнала - с помощью анализатора спектра 35. Напряжения UI и UII, пропорциональные Δωс и Δω2 соответственно, с выходов анализаторов спектра 34 и 35 поступают на два входа блока 36 сравнения. Так как UI>>UII, то на выходе блока 36 сравнения образуется положительное напряжение, которое превышает пороговый уровень Uпор в пороговом блоке 37. Пороговое напряжение Uпор выбирается таким, чтобы его не превышали случайные помехи и простые сигналы. При превышении порогового уровня Uпор в пороговом блоке 37 формируется постоянное напряжение, которое поступает на управляющий вход ключа 39, открывая его, и на вход третьей линии задержки 38, время задержки τэ которой выбирается таким, чтобы можно было зафиксировать обнаруженный ФМн-сигнал. По истечении этого времени напряжение с выхода линии задержки поступает на второй вход порогового блока 37 и сбрасывает его содержимое на нулевой уровень. При этом ключ 39 закрывается, а обнаружитель 32 готов к приему следующего ФМн-сигнала. Напряжение UПР2(t) с выхода усилителя 31 второй промежуточной частоты через открытый ключ 39 поступает на первый (информационный) вход фазового детектора 42.The spectral width Δω from the FMN signal is measured using a spectrum analyzer 34, and the spectral width Δω 2 of the second harmonic of the signal is measured using a spectrum analyzer 35. The voltages U I and U II are proportional to Δω c and Δω 2, respectively, from the outputs of the spectrum analyzers 34 and 35 are fed to two inputs of the comparison unit 36. Since U I >> U II , a positive voltage is generated at the output of the comparison unit 36, which exceeds the threshold level U then in the threshold block 37. The threshold voltage U then is selected so that it is not exceeded by random noise and simple signals. Upon exceeding the threshold U pores in the threshold block 37 is formed by a constant voltage which is supplied to the control input 39, opening its key and to the input of the third delay line 38, the delay time τ e is selected such that it was possible to fix the detected QPSK signal. After this time, the voltage from the output of the delay line is supplied to the second input of the threshold unit 37 and resets its contents to zero. When this key 39 is closed, and the detector 32 is ready to receive the next PSK signal. The voltage U PR2 (t) from the output of the amplifier 31 of the second intermediate frequency through the public key 39 is supplied to the first (information) input of the phase detector 42.

Гармоническое напряжение U4(t) с выхода удвоителя 33 фазы поступает на вход делителя 40 фазы на два, на выходе которого образуется гармоническое напряжениеThe harmonic voltage U 4 (t) from the output of the phase doubler 33 is fed to the input of the phase divider 40 into two, at the output of which a harmonic voltage is generated

Figure 00000009
0≤t≤TС,
Figure 00000009
0≤t≤T C ,

которое выделяется узкополосным фильтром 41, используется в качестве опорного напряжения и подается на второй (опорный) вход фазового детектора 42. На выходе которого образуется низкочастотное напряжениеwhich is allocated by the narrow-band filter 41, is used as a reference voltage and is supplied to the second (reference) input of the phase detector 42. At the output of which a low-frequency voltage is generated

Figure 00000010
Figure 00000010

где υн2=1/2*υпр25,where υ Н2 = 1/2 * υ pr2 * υ 5 ,

пропорциональное суммарному модулирующему коду M(t). Это напряжение поступает на вход блока 43 регистрации и анализа.proportional to the total modulating code M (t). This voltage is fed to the input of block 43 registration and analysis.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом обеспечивает повышение достоверности дистанционного контроля и регистрации угнанных и особенно важных транспортных средств. Это достигается использованием радиочастотных меток, устанавливаемых на транспортных средствах, и симплексной радиосвязи между контрольными пунктами и диспетчерским пунктом с использованием сложных сигналов с фазовой манипуляцией.Thus, the proposed method in comparison with the prototype provides increased reliability of remote control and registration of stolen and especially important vehicles. This is achieved by using radio frequency tags mounted on vehicles and simplex radio communication between checkpoints and a control room using complex signals with phase shift keying.

К основным характеристикам радиочастотных меток можно отнести следующие:The main characteristics of radio frequency tags include the following:

- мощность генератора высокочастотных последовательностей импульсов - не более 10 мВт;- the power of the generator of high-frequency pulse sequences is not more than 10 mW;

- частотный диапазон - 400-420 МГц;- frequency range - 400-420 MHz;

- дальность - не менее 50 м.;- range - not less than 50 m .;

- тип излучаемого сигнала - гармоническое колебание;- type of emitted signal - harmonic oscillation;

- тип отраженного (переизлученного) сигнала - сложный сигнал с фазовой манипуляцией;- type of reflected (re-emitted) signal - a complex signal with phase shift keying;

- габариты радиочастотной метки - 8×15×5 мм.;- dimensions of the radio frequency tag - 8 × 15 × 5 mm .;

Основной особенность радиочастотных меток являются малые размеры и отсутствие источников питания.The main feature of RFID tags are their small size and lack of power supplies.

Большим преимуществом предлагаемого метода является использование сложных сигналов с фазовой манипуляцией, которые обладают высокой энергетической и структурной скрытностью.A big advantage of the proposed method is the use of complex signals with phase manipulation, which have high energy and structural secrecy.

Claims (1)

Способ контроля и регистрации движения транспортных средств, заключающийся в формировании на контрольных пунктах по пути следования транспортного средства высокочастотных последовательностей импульсов на несущей частоте ωc, считывании полученной информации в момент прохождения транспортных средств мимо контрольных пунктов, регистрации полученной информации и осуществлении передачи ее на диспетчерский пункт, где производят ее анализ, отличающийся тем, что облучают высокочастотными последовательностями импульсов на несущей частоте ωc транспортные средства, снабженные радиочастотными метками, в момент их прохождения мимо контрольных пунктов, улавливают их радиочастотной меткой, преобразуют высокочастотные последовательности импульсов в акустическую волну, обеспечивают возможность для ее распространения по поверхности пьезокристалла, обратного отражения, преобразования в сложный сигнал с фазовой манипуляцией, внутренняя структура которого соответствует идентификационному номеру транспортного средства, и излучения в эфир, принимают сложный сигнал с фазовой манипуляцией на частоте ωс на контрольном пункте, перемножают его с низкочастотным напряжением, пропорциональным идентификационному номеру M1(t) транспортного средства, выделяют гармоническое колебание на частоте ωc, перемножают его с принимаемым сложным сигналом с фазовой манипуляцией, выделяют низкочастотное напряжение, пропорциональное идентификационному номеру M1(t) транспортного средства, формируют модулирующий код М2(t), соответствующий номеру контрольного пункта, задерживают его на время τ1, равное длительности T1 модулирующего кода M1(t), τ1=T1, формируют модулирующий код M3(t), соответствующий текущему времени, задерживают его на время τ2, равное длительности Т1 и Т2 модулирующих кодов M1(t) и М2(t) соответственно, τ1=T12, суммируют моделирующие коды M1(t)+M2(t)+M3(t)=MΣ(t), преобразуют высокочастотные последовательности импульсов по частоте с использованием частоты ωг1 первого гетеродина, выделяют напряжение первой промежуточной частоты ωпр2cr1, манипулируют его по фазе суммарным модулирующим кодом MΣ(t), усиливают по мощности, излучают в эфир, принимают на диспетчерском пункте, преобразуют по частоте с использованием частоты ωг2 второго гетеродина и выделяют напряжение второй промежуточной частоты ωпр2пр1r2, удваивают его фазу, измеряют ширину спектра напряжения второй промежуточной частоты и его второй гармонии, и в случае их различия разрешают дальнейшую обработку сложного сигнала с фазовой манипуляцией на второй промежуточной частоте ωпр2, делят фазу второй гармонии напряжения второй промежуточной частоты 2ωпр2 на два, выделяют гармоническое колебание на второй промежуточной частоте ωпр2, используют его в качестве опорного напряжения для синхронного детектирования сложного сигнала с фазовой манипуляцией на второй промежуточной частоте ωпр2, выделяют низкочастотное напряжение, пропорциональное суммарному модулирующему коду М3(t), фиксируют и анализируют его.A method of monitoring and recording the movement of vehicles, which consists in generating at the checkpoints along the route of the vehicle high-frequency pulse sequences at the carrier frequency ω c , reading the information received at the time the vehicles passed the checkpoints, registering the received information and transmitting it to the control room where it is analyzed, characterized in that it is irradiated with high-frequency pulse sequences on the carrier often those ω c vehicles equipped with RF tags, when they pass by the control points, pick them up with an RF tag, convert high-frequency pulse sequences into an acoustic wave, provide the opportunity for its propagation over the surface of the piezocrystal, back reflection, conversion into a complex signal with phase shift keying , the internal structure of which corresponds to the identification number of the vehicle, and radiation into the air, receive a complex signal with phase manipulation at a frequency of ω s at the control point, multiply it with a low-frequency voltage proportional to the identification number M 1 (t) of the vehicle, isolate harmonic oscillation at a frequency of ω c , multiply it with a received complex signal with phase shift keying, and isolate a low-frequency voltage proportional to The vehicle identification number M 1 (t), the modulating code form M 2 (t), corresponding to the number of control points, delaying it for a time τ 1 equal to the duration t 1 modulating present code M 1 (t), τ 1 = T 1, is formed modulating code M 3 (t), corresponding to the current time, delaying it for a time τ 2, equal to the duration T 1 and T 2 modulating codes M 1 (t) and M 2 (t), respectively, τ 1 = T 1 + T 2 , summarize the modeling codes M 1 (t) + M 2 (t) + M 3 (t) = M Σ (t), convert high-frequency pulse sequences in frequency using frequency ω r1 of the first local oscillator is isolated voltage of the first intermediate frequency ω = ω c np2 + ω r1, manipulate it by the total phase modulating code M Σ (t), for amplify power emit ether, taking and the control station is converted in frequency by using frequency ω r2 of the second local oscillator and isolated voltage of the second intermediate frequency ω = ω np2 pr1r2, its dual phase voltage measured spectrum width of the second intermediate frequency and its second harmony and in case of differences allow further processing of the complex signal with phase shift keying at the second intermediate frequency ω CR2 , divide the phase of the second harmony of the voltage of the second intermediate frequency 2ω CR2 into two, distinguish harmonic oscillation at the second intermediate th frequency ω CR2 , use it as a reference voltage for synchronously detecting a complex signal with phase shift keying at the second intermediate frequency ω CR2 , isolate a low-frequency voltage proportional to the total modulating code M 3 (t), fix and analyze it.
RU2016108566A 2016-03-09 2016-03-09 Method of control and registration of movement of vehicles RU2625212C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016108566A RU2625212C1 (en) 2016-03-09 2016-03-09 Method of control and registration of movement of vehicles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016108566A RU2625212C1 (en) 2016-03-09 2016-03-09 Method of control and registration of movement of vehicles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2625212C1 true RU2625212C1 (en) 2017-07-12

Family

ID=59495144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016108566A RU2625212C1 (en) 2016-03-09 2016-03-09 Method of control and registration of movement of vehicles

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2625212C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2755068C1 (en) * 2020-06-15 2021-09-13 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий" Method for managing the traffic of vehicles with multi-sided communication and apparatus for implementation thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3182312A (en) * 1962-01-11 1965-05-04 Lab For Electronics Inc Vehicle detection and counting system
RU2042211C1 (en) * 1994-02-07 1995-08-20 Игорь Иванович Курицын Method of controlling and registering motion of transport vehicles
RU2297046C1 (en) * 2005-09-14 2007-04-10 Виктор Иванович Дикарев Apparatus for determining optimal route for transport vehicle in condition of populated zones
US20090048750A1 (en) * 1997-10-22 2009-02-19 Intelligent Technologies International, Inc. Vehicle-Traffic Control Device Communication Techniques

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3182312A (en) * 1962-01-11 1965-05-04 Lab For Electronics Inc Vehicle detection and counting system
RU2042211C1 (en) * 1994-02-07 1995-08-20 Игорь Иванович Курицын Method of controlling and registering motion of transport vehicles
US20090048750A1 (en) * 1997-10-22 2009-02-19 Intelligent Technologies International, Inc. Vehicle-Traffic Control Device Communication Techniques
RU2297046C1 (en) * 2005-09-14 2007-04-10 Виктор Иванович Дикарев Apparatus for determining optimal route for transport vehicle in condition of populated zones

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2755068C1 (en) * 2020-06-15 2021-09-13 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий" Method for managing the traffic of vehicles with multi-sided communication and apparatus for implementation thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2351945C1 (en) Method of determination mobile object coordinates in closed premises and system for its realisation
RU2425396C1 (en) Method of monitoring state of underground metropolitan structures and system for realising said method
RU2434253C1 (en) Method to detect location of filled bioobjects or their remains and device for its realisation
Luong et al. Are quantum radar arrays possible?
RU2625212C1 (en) Method of control and registration of movement of vehicles
RU2559869C1 (en) Method and system for radio-frequency identification and location of railway transport
RU2499714C2 (en) Method and system for radio frequency identification and location of railway transport
RU2434108C1 (en) Method of subject identification on serviced facility
RU2302953C1 (en) Vehicle antitheft device
RU2402787C1 (en) Method of finding vessels in distress
RU2538311C2 (en) Method of authenticating and monitoring movement of alcoholic product and system therefor
RU2717079C1 (en) Method of monitoring condition of underground structures and system for its implementation
RU2370792C2 (en) Method of location detection of burried bio-objects or their remains and device for its performance
RU2431870C1 (en) Method of detecting location of filled bio-objects or remains thereof and device for realising said method
RU2438186C1 (en) Alarm system signalling maximal concentration of methane in atmosphere
RU2703226C1 (en) Method to control authenticity and movement of agro-industrial products and system for its implementation
RU2638504C1 (en) Method of identifying subject on serviced object and device for its implementation
RU2514130C2 (en) Method of identifying objects
RU2426148C1 (en) Telemetry system for identification of objects
RU2410729C1 (en) Method of detecting location of filled bio-objects or remains thereof and device for realising said method
RU2711632C1 (en) Method of underground facilities of subway monitoring and system for its implementation
RU2369418C1 (en) Method for detection of dumped bioobjects or their remains location and device for their realisation
Sheere et al. Establishing the origin of CMB B-mode polarization
RU2716905C1 (en) Method of agricultural products authenticity and movement verification and system for implementation thereof
RU2401438C1 (en) Method to detect back filled biological objects or their remains and device to this end

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180310