SE440431B - Radioinformationsoverforingssystem - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 40 vaoeosz-9 Redundansen åstadkommes lämpligen genom att radioöverförings- systemet organiseras på det sätt som anges i bifogade krav 2-6.

Genom åtgärderna enligt uppfinningen är en tillförlitlig data- och informationsöverföring möjlig utan den annars erforderliga höga systeminsatsen och utan väsentlig extra tidsinsats.

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare i det följande under hänvisning till bifogade ritningar, där fig. 1 visar fältstyrkespän- ningens förlopp vid en uppträdande störning, fig. 2 visar mellanfre- kvensspänningens förlopp vid denna störning, fig. 3 visar med hjälp av ett diagram en möjlighet för eliminering av störningar, fig. 4 visar ett blockschema för en sändnings- och mottagningsutrustning som uppvisar en störningseliminering enligt uppfinningen, och fig. 5 visar mera detaljerat några av blocken i schemat enligt fig. 4.

Vid förekomsten av störningar i ett radioöverföringssystem med frekvens- och/eller fasmodulerad bärvâg uppträder på mottag- ningssidan en fältstyrkevariation, såsom exempelvis den som visas i fig. 1 för ett Störningsfall. Den annars amplitudkonstanta (amplitud U) radiofrekvenssignalen tilltager avsevärt även vid ringa fältstyrkeskillnader mellan nyttosignal och störsignal. Pig. 2 visar det tillhörande amplitudförloppet för en mellanfrekvensspänning i mottagningsdelen av en superheterodynmottagare. Dessa amplitudva- riationer förorsakar felaktigheter i signalen, vilka icke längre kan elimineras ens genom en efterinkopplad begränsare och FM- -demodulator. Detta gäller speciellt vid överföring av digitalise- rade informationer, dvs. informationer som före moduleringen anlän- der i PCM-kod, i PDM-kod eller krypterade på något sätt. Särskilt känsligt reagerar systemet för pulsstörningar, såsom exempelvis i form av störpulsskurar, som från någon godtycklig riktning avsikt- ligt skall störa informationstrafiken, så att en tillförlitlig data- överföring icke längre är möjlig. Lösningar, som baserar sig på en hög redundans, t.ex. tiofaldig informationsöverföring, kräver en hög system- och även tidsinsats.

Såsom framgår ovan existerar det vid en radiolänk en enkel möjlighet för detektering av störningar, eftersom i PM-resp. PM- -signalen alltid en mer eller mindre stor amplitudmodulering upp- träder. Det föreslås därför att på mottagningssidan en stördetek- teringsanordning anordnas, som detekterar den i mottagarens mellan- frekvenssignal vid störningsfallet uppträdande amplitudmoduleringen och fastställer och lagrar tidpunkten och varaktigheten för denna 10 15 20 25 30 35 40 '7809052-9 under förloppet av den inkommande signalen. Man erhåller sålunda över en tidsrymd, som är bestämbar genom de vanligen uppträdande störningarna, ett kriterium för, när i informationsföljden och hur länge ett signalavsnitt med stor sannolikhet är oläsbart eller åt- minstone felaktigt. Det är alltså ändamålsenligt att ur det lagrade informationsinnehållet eliminera denna ändå icke längre tillförlit- liga information. Såsom ersättning härför kan en såvitt möjligt ostörd signal, som på något sätt åstadkommas i redundant form, an- vändas. Signaler, som vid den första informationsöverföringen före- ligger korrekt, och de ersatta signalerna sammansätts därefter i en adderare återigen tidsmässigt korrekt och tillförs till en utgångs- krets i mottagaren.

Den enklaste formen av redundans kan åstadkommas genom att på en eller flera simultana överföringsvägar informationen samtidigt överförs. Genom motsvarande utförd ersättning av stördaavsnitt såsom ovan kan sålunda på ett relativt enkelt, rimligt sätt en extremt säker informationsöverföring uppnås. Detta gäller såväl för analoga signaler som speciellt för de redan ovannämnda digitalt föreliggan- de informationerna.

Redundansen kan även åstadkommas genom tidsförskjuten fler- faldig överföring av samma signal, dvs. genom blockvis överföring.

Den blockvisa överföringen kan därvid ske genom dubbelöverföring eller flerfaldig överföring av samma signal i omedelbart efter va- randra ordnade, tidskomprimerade block. Därigenom höjs visserligen i ett överföringssystem bitantalet på grund av komprimeringen på sändningssidan, men detta har dock ingen betydelse jämfört med den vunna tillförlitligheten.

Redundansen kan slutligen uppnås genom att en rapport om de störda informationsavsnitten sänds från mottagarsidan till sändar- sidan och därmed en begäran till sändningssidan att selektivt upp- repa dessa avsnitt. Denna metod kan även flerfaldigt utnyttjas. På mottagningssidan ersätts därefter i den lagrade ínformationssigna- len dessa där utraderade ställen av de upprepat överförda och mot- tagna informationerna.

Man kan även inrätta en systemorganisation, som hänför sig till en kombination av dylika möjligheter, för att en över bestämda, stör- re tidsavsnitt uppträdande störningsform skall elimineras. Så kan exempelvis speciellt för en långtidsstörning en simultanöverförings- väg inkopplas eller en radiofrekvensväxling, styrd av en logikkrets, utföras. Vid samtliga fall kan störningarna bedömas utgående från 10 15 20 25 3o 35 KO 7ao9os2+9 4 mottagningssidan och därifrån sker även styrningen via extra ut- rustningar för störningsdetektering.

Pig. 3 visar ett schema för sammansättningen av störda och icke störda signaler, om metoden med dubbelöverföring av informa- tionsblock används. Därvid visas i den översta raden fyra informa- tionsblock.B1-Bß, såsom de föreligger på systemingàngen. Den ända- målsenliga uppdelningen är naturligtvis i lika långa block, trots att även en överföringsform med olika långa block är tänkbar. Dessa block omformas nu genom lagring och tidskomprimering till blocken 1, 2, 3, H. Det sker alltså här en höjning av bitrafen för dubbel- överföringens skull. Vid denna organisationsform upprepas enligt rad 3 efter varje block det föregående blocket. Efter blocket 1 föl- jer alltså det upprepade blocket O', därefter följer en synkronise- ringssignal, som markeras genom skraffering, därefter följer blocket 2, efter vilket åter en upprepning av blocket 1 i form av blocket 1' sker, därefter följer en synkroniseringssignal etc. I rad 4 visas slutligen en kopplingsfunktion för en störkälla, som inverkar på radiolänken. Störningarna skall därvid med avseende på varaktighet och ordningsföljd uppträda i den markerade formen.

' Eftersom störningarna gör informationerna oläsbara, raderas lämpligen de motsvarande ställena i mottagningssignalen. En reste- rande signal erhålles därefter, såsom visas i rad 5. Därvid återstår av blocket 1 endast det tillhörande antydda avsnittet etc. Eftersom hos den andra överförda signalen 1' änden av blocket emellertid är läsbart, kan man i signaladderaren, såsom antyds genom pilar, åter sammansätta signalerna O, 1, 2 etc. av delarna av originalinforma- tionerna och de redundanta informationerna (rad 6). Pâ mottagninga- sidan sker därefter slutligen en expandering till det ursprungliga signalinnehållet, så att blocken 0, 1, 2 etc., såsom antyds i rad 7, åter ostört uppträder på utgången från systemet. Hur de enskilda korrekta data sammansätts i adderaren beror av adderarens kopplings- funktion och behöver icke närmare belysas här. Med SV är systemför- dröjningen antydd.

I fig. N visas ett blockschema för ett dylikt informations- överföringssystem. De vid ingången på sändaren E uppträdande in- formationerna, företrädesvis i form av digitala signaler, tillförs först till ett sändningsminne SSP. I sändningsminnet sker datakom- primeringen genom att data läses med ungefär mer än den dubbla has- tigheten (rad 2, fig. 3). Därigenom kan data överföras dubbelt och dessutom extra synkroniseringsinformation överföras. Dessa data 10 15 20 25 30 35 HO '7809052-9 5 Atillförs därefter frekvensmodulerade till sändaren S. De når via den antydda radiolänken tillsammans med störsignaler mottagaren R.

Vid utgången på mellanfrekvensdelen ZF tillförs data på konventio- nellt sätt till en begränsare BG och en demodulator DE. De demo- dulerade signalerna, som naturligtvis även innehåller de störda signalerna, tillförs slutligen till ett mottagningsminne NSP för nyttosignaler.

Parallellt med de ovannämnda enheterna tillförs mellanfre- kvenssignalen till en stördetekteringsanordning STB. Denna stör- detekteringsanordning STE reagerar för förhållandena fältstyrke- spänning (fig. 1) och mellanfrekvensspänning (fig. 2), i och för detektering av vad som är en genom mottagningsregleringen utjämnings- bar fältstyrkevariation och vad som är en störspänning. Efter de- tekteringsanordningen är ett störningsminne STSP kopplat, som på samma sätt som dataminnet NSP under samma totaltidsavsnitt lagrar störningsförloppet i signalen enligt rad 4 i fig. 3. Med hjälp av störningsminnets data raderas därefter de vid de obrukbara ställena lagrade data i det egentliga dataminnet NSP. En adderare i detta dataminne sörjer därefter för att de korrekta informationsdelarna återigen sammansätts i korrekt följd, såsom visas i rad 5-7 i fig. 3. Därefter kan för de ifrågavarande digitala data, såsom är antytt vid utgången från dataminnet, i en efterinkopplad regenerator RG denegentlíga signalåtervinningen och vidarebehandlingen, t.ex. en avkodning, utföras.

Pig. 5 visar i ett ytterligare blockschema närmare detaljer hos stördetekteringsanordningen STB, störningsminnet STSP och data- minnet NSP enligt fig. 4.

Stördetekteringsanordningen STE innefattar på ingångssidan en likriktare GL, efter vilken en parallellkoppling av en konden- sator C och ett motstånd R till referenspotential följer. Vidare är likriktaren GL på utgångssidan förbunden med den ena ingången på ett tröskelvärdessteg SW med två ingångar, varvid på tröskelvärdesstegets andra ingång en referensspänning Ur är påtryckt. Så snart som den inkommande, från mellanfrekvensförstärkarens utgång uttagna signal- spänningen överskrider referensspänningen Ur och därmed indikerar en störning, uppträder på tröskelvärdesstegets SW utgång en spänning, som i takt med bittaktsignalen T inlagras i det av ett skiftregister SR2 bestående störningsminnet STSP. Skiftregistret SR2 är dimensio- nerat för registrering av flera block enligt fig. 3 och är försett med n uttag, vilkas inbördes avstånd är bestämt av bitantalet i ett block. 10 15 20 7809052-9 Dataminnet NSP uppvisar på sígnalingångssidan likaså ett skiftregíster SR1, som är dimensionerat på motsvarande sätt som skiftregistret SR2 och som likaså är försett med n uttag, vilkas inbördes avstånd är bestämt av blocklängden. Uttagen 1, 2, ... n på skiftregistret SR1 är via strömställare s1, s2 ... sn förbund- na med minnesutgângen, efter vilken enligt fig. 4 regeneratorn RG är kopplad. Strömställarna s1, s2 ... sn styrs från ett motsvaran- de antal utgångar på ett programstyrorgan PST, vilket via ett mot- svarande antal ingångar 1, 2, ... n mottager störningsinformationen från störningsminnet STSP. De båda skiftregistren SR1 och SR2 samt programstyrorganet PST styrs i sin tur gemensamt av bittaktsigna- len T. _ Programstyrorganet PST kan utgöras av en vanlig mikroproces- sor, vars program är så fastställt att den utför den i fig. 3 åskådliggjorda adderíngen av korrekta data utgående från två lika datablock under eliminering av de detekterade störda data. Program- styrorganet avfrâgar därvid alltid tvâ uttag på skiftregistret SR2, på vilka stördata från datablock med samma innehåll uppträder, och utför í beroende av de via skiftregistret SR2 meddelande störningar- na en omkoppling av de motsvarande strömställarena vid skiftre- gistrets SR1 uttag i enlighet med fíg. 3.

Systemet erbjuder sålunda på ett enkelt sätt och utan stor teknisk insats en tillförlitlig informations- och dataöverföring.

Claims (6)

7809052-9 Patentkrav

1. Radioinformationsöverföringssystem, vid vilket de före- trädesvis i digitaliserad form föreliggande informationerna medelst frekvens- och/eller fasmodulering är modulerade på en radiofrekvensbärvåg och vid vilket en stördetekterings- anordning (STB) är anordnad på mottagarsidan, vilken anordning i samverkan med kopplingsorgan ersätter störda signalavsnitt i signalflödet på mottagarsídan med redundanta ostörda signal- delar, k ä n n e t e c k n a t därav, att den på mottagar- sidan förekommande stördetekteringsanordningen.detekterar och med avseende på överförda informationer tidsmässigt fasthål- ler och lagrar den i mellanfrekvenssignalen vid störnings- fallet uppträdande amplitudmoduleringen samt att dessa fel- aktigt detekterade signalavsnitt ersätts med i redundant form åstadkomna ostörda signalavsnitt med identiskt likadant inne- håll.

2. Uverföringssystem enligt kravet 1, k ä n n e t e c k- n a t därav, att redundansen åstadkommes genom en eller flera simultana överföringsvägar.

3. Overföringssystem enligt kravet 1, k ä n n e t e c k- n a t därav, att redundansen åstadkommes genom tídsförskjuten flerfaldig överföring av samma signal, dvs blockvis över- föring.

4. Överföringssystem enligt kravet 1, k ä n n e t e c k- n a t därav, att redundansen åstadkommes genom att en rapport om de störda informationerna sändes från mottagningssidan till sändningssidan och att därifrån en upprepad utsändning av de detekterade störda signalavsnitten utföres.

5. Overföringssystem enligt något av kraven 1-4, k ä n n e- t e c k n a t därav, att redundansen är selektivt anpassad för att motverka speciell interferens, varvid ett analyse- ringsorgan är anordnat pâ mottagarsidan för att utvälja den erforderliga redundansformen.

6. Uverföringssystem enligt kravet 5, k ä n n e t e c k- n a t därav, att analyseringsorganet verkar för långtids- íntcrfcrcnsförhällundcn för att välja redundans, som åstad- kommits genom en símultan överföringsväg eller genom en änd- ring i radiofrckvens under styrning av detekteríngsanordningcn.