RU2297045C1 - Transport vehicle identification system - Google Patents
Transport vehicle identification system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2297045C1 RU2297045C1 RU2005127014/11A RU2005127014A RU2297045C1 RU 2297045 C1 RU2297045 C1 RU 2297045C1 RU 2005127014/11 A RU2005127014/11 A RU 2005127014/11A RU 2005127014 A RU2005127014 A RU 2005127014A RU 2297045 C1 RU2297045 C1 RU 2297045C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- transmitter
- receiver
- amplifier
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемая система относится к области регулирования движения автотранспорта и может быть использована для опознавания транспортных средств.The proposed system relates to the field of traffic regulation and can be used to identify vehicles.
Известны системы опознавания автотранспорта (патенты РФ №2137204, 2168768; патент США №5382953; патент Великобритании №2179525; патент WO №96/13023 и другие).Known vehicle recognition systems (RF patents No. 2137204, 2168768; US patent No. 5382953; UK patent No. 2179525; patent WO No. 96/13023 and others).
Из известных систем наиболее близкой к предлагаемой является "Система опознавания автотранспорта" (патент РФ №2168768, G 08 G 1/017, 2000), которая и выбрана в качестве прототипа.Of the known systems closest to the proposed one is the "Vehicle Identification System" (RF patent No. 2168768, G 08
Система опознавания автотранспорта содержит запросчик, устанавливаемый на контрольном пункте, и приемоответчик, размещаемый на автотранспортном средстве, обменивающиеся между собой информацией по радиоканалу.The vehicle recognition system contains a requestor installed at a checkpoint and a transponder placed on a vehicle, exchanging information with each other via a radio channel.
Технической задачей изобретения является повышение достоверности опознавания автотранспорта путем использования сложных сигналов с фазовой манипуляцией для обмена дискретной информацией по радиоканалу между запросчиком, устанавливаемым на контрольном пункте, и приемоответчиком, размещаемым на автотранспортном средстве.An object of the invention is to increase the reliability of recognition of vehicles by using complex signals with phase shift keying to exchange discrete information over the air between the interrogator installed at the checkpoint and the transponder located on the vehicle.
Поставленная задача решается тем, что в системе опознавания автотранспорта, содержащей запросчик, устанавливаемый на контрольном пункте, и приемоответчик, размещаемый на автотранспортном средстве, обменивающиеся между собой информацией по радиоканалу, при этом запросчик содержит последовательно включенные пульт управления, компьютер, второй вход которого соединен с выходом видеокамеры, а второй выход подключен к входу дисплея, первый передатчик, первый элемент развязки, вход - выход которого связан с первой приемопередающей антенной, и первый приемник, выход которого подключен к третьему входу компьютера, приемоответчик содержит последовательно включенные вторую приемопередающую антенну, второй элемент развязки, второй приемник, второй вход которого через инвертор соединен с выходом адресного счетчика, и декодер, группа из n выходов которого подключена к первой группе из n входов элемента сравнения, группа из n выходов первого постоянного запоминающего устройства соединена со второй группой из n входов элемента сравнения, выход которого подключен ко второму входу адресного счетчика, группа из m выходов адресного счетчика соединена с группой из m входов второго постоянного запоминающего устройства, выход которого через второй передатчик подключен к второму входу второго элемента развязки, последовательно включенные генератор тактовых импульсов, ключ, второй вход которого соединен с выходом адресного счетчика, и адресный счетчик, выход которого соединен с вторым входом второго передатчика, первый передатчик содержит последовательно включенные первый задающий генератор, первый фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с первым выходом компьютера, первый смеситель, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилитель первой промежуточной частоты ωпр1 и первый усилитель мощности, выход которого является выходом первого передатчика и подключен к входу первого элемента развязки, первый приемник содержит последовательно подключенные к выходу первого элемента развязки второй усилитель мощности, второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, первый усилитель второй промежуточной частоты ωпр2, первый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, первый полосовой фильтр и первый фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, а выход является выходом первого приемника и подключен к третьему входу компьютера, второй передатчик содержит последовательно включенные второй задающий генератор, второй фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с выходом второго постоянного запоминающего устройства, третий смеситель, второй вход которого соединен с выходом третьего гетеродина, усилитель промежуточной частоты ωпр и третий усилитель мощности, выход которого является выходом второго передатчика и подключен к входу второго элемента развязки, второй приемник содержит последовательно подключенные к выходу второго элемента развязки четвертый усилитель мощности, четвертый смеситель, второй вход которого соединен с выходом четвертого гетеродина, второй усилитель второй промежуточной частоты ωпр2, второй перемножитель, второй вход которого соединен с выходом третьего гетеродина, второй полосовой фильтр и второй фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом четвертого гетеродина, а выход является выходом второго приемника и подключен к входу декодера, причем частоты ωг1 и ωг2 первого и второго, третьего и четвертого гетеродинов разнесены на вторую промежуточную частотуThe problem is solved in that in a vehicle recognition system containing an interrogator installed at a checkpoint and a transponder located on a motor vehicle exchanging information with each other via a radio channel, the interrogator contains serially connected control panel, a computer, the second input of which is connected to the output of the camera, and the second output is connected to the input of the display, the first transmitter, the first isolation element, the input - output of which is connected to the first transceiver antenna, and the first receiver, the output of which is connected to the third input of the computer, the transponder contains a second transceiver antenna, a second decoupling element, a second receiver, the second input of which is connected through the inverter to the output of the address counter, and a decoder, a group of n outputs of which is connected to the first group of n inputs of the comparison element, a group of n outputs of the first read-only memory is connected to the second group of n inputs of the comparison element, the output of which is connected to the second input a counter, a group of m outputs of the address counter is connected to a group of m inputs of a second read-only memory, the output of which through the second transmitter is connected to the second input of the second decoupling element, a clock pulse generator connected in series, a key whose second input is connected to the output of the address counter, and the address counter, the output of which is connected to the second input of the second transmitter, the first transmitter contains sequentially connected first master oscillator, the first phase is manipulated A second input coupled to the first output of the computer, a first mixer, a second input coupled to an output of the first oscillator amplifier first intermediate frequency ω pr1 and the first power amplifier whose output is the output of the first transmitter and connected to the input of the first decoupling element, the first receiver comprises the second power amplifier, the second mixer, the second input of which is connected to the output of the second local oscillator, the first amplifier of the second gap, connected in series to the output of the first isolation element ary frequency ω np2, the first multiplier, a second input coupled to an output of the first oscillator, a first bandpass filter and the first phase detector, a second input coupled to an output of the second oscillator, and the output is the output of the first receiver and is connected to the third computer entry, the second transmitter comprises: the second master oscillator, the second phase manipulator, the second input of which is connected to the output of the second read-only memory, the third mixer, the second input of which is connected in series n with the output of the third local oscillator, an intermediate frequency amplifier ω pr and a third power amplifier, the output of which is the output of the second transmitter and connected to the input of the second isolation element, the second receiver contains a fourth power amplifier, a fourth mixer, the second input of which is connected to the output of the second isolation element connected to the output of the fourth local oscillator, the second amplifier of the second intermediate frequency ω CR2 , the second multiplier, the second input of which is connected to the output of the third local oscillator, a second bandpass filter and a second phase detector, the second input of which is connected to the output of the fourth local oscillator, and the output is the output of the second receiver and connected to the input of the decoder, and the frequencies ω g1 and ω g2 of the first and second, third and fourth local oscillators are spaced apart by a second intermediate frequency
ωг2-ωг1=ωпр2,w r1 r2 -ω = ω WP2,
запросчик излучает сложные сигналы с фазовой манипуляцией на частоте ω1=ωпр1=ωг2, а принимает на частоте ω2=ωпр=ωг1, приемоответчик, наоборот, излучает сложные сигналы на частоте ω2, а принимает на частоте ω1.interrogator emits complex signals with a phase shift keying at the frequency ω 1 = ω pr1 = ω r2, and receives at frequency ω 2 = ω ave = ω r1, transponder, conversely, emits complex signals at frequency ω 2, and receives at frequency ω 1.
Структурная схема системы опознавания автотранспорта представлена на фиг.1. Частотная диаграмма, поясняющая процесс преобразования сигналов, изображена на фиг.2. Временные диаграммы, поясняющие работу системы, изображены на фиг.3 и 4.The structural diagram of a vehicle recognition system is presented in figure 1. A frequency diagram explaining the signal conversion process is depicted in FIG. 2. Timing diagrams explaining the operation of the system are shown in FIGS. 3 and 4.
Система опознавания автотранспорта содержит запросчик 1, устанавливаемый на контрольном пункте, и приемоответчик 2, размещаемый на автотранспортном средстве.The vehicle recognition system comprises an
Запросчик 1 содержит последовательно включенные пульт 5 управления, компьютер 3, второй вход которого соединен с выходом видеокамеры 6, а второй выход подключен к входу дисплея 4, первый передатчик 7, первый элемент 8 развязки, вход - выход которого связан с первой приемопередающей антенной 10, и первый приемник 9, выход которого подключен к третьему входу компьютера 3.The
Первый передатчик 7 содержит последовательно включенные первый задающий генератор 23, первый фазовый манипулятор 24, второй вход которого соединен с первым выходом компьютера 3, первый смеситель 26, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 25, усилитель 27 первой промежуточной частоты ωпр1 и первый усилитель 28 мощности, выход которого является выходом первого передатчика 7 и подключен к входу первого элемента 8 развязки.The first transmitter 7 contains in series the first master oscillator 23, the first phase manipulator 24, the second input of which is connected to the first output of the
Первый приемник 9 содержит последовательно подключенные к выходу первого элемента 8 развязки второй усилитель 29 мощности, второй смеситель 31, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 30, первый усилитель 32 второй промежуточной частоты ωпр2, первый перемножитель 33, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 25, первый полосовой фильтр 34 и первый фазовый детектор 35, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 30, а выход является выходом первого приемника 9 и подключен к третьему входу компьютера 3.The first receiver 9 contains a second power amplifier 29, a second mixer 31, the second input of which is connected to the output of the second local oscillator 30, the first amplifier 32 of the second intermediate frequency ω pr2 , the first multiplier 33, the second input of which is connected to the output the first local oscillator 25, the first band-pass filter 34 and the first phase detector 35, the second input of which is connected to the output of the local oscillator 30, and the output is the output of the first receiver 9 and connected to the third input of the
Приемоответчик 2 содержит последовательно включенные вторую приемопередающую антенну 11, второй элемент 12 развязки, второй приемник 13, второй вход которого через инвертор 14 соединен с выходом адресного счетчика 18, и декодер 15, группа из n выходов которого подключена к первой группе из n входов элемента 17 сравнения, группа из n выходов первого постоянного запоминающего устройства 20 соединена со второй группой из n входов элемента 17 сравнения, выход которого подключен ко второму входу адресного счетчика 18, группа из m выходов адресного счетчика 18 соединена с группой из m входов второго постоянного запоминающего устройства 19, выход которого через второй передатчик 16 подключен к второму входу второго элемента 12 развязки, последовательно включенные генератор 22 тактовых импульсов, ключ 21, второй вход которого соединен с выходом адресного счетчика 18, и адресный счетчик 18, выход которого соединен с вторым входом второго передатчика 16.The
Второй передатчик 16 содержит последовательно включенные второй задающий генератор 36, второй фазовый манипулятор 36, второй вход которого соединен с выходом второго постоянного запоминающего устройства 19, третий смеситель 39, второй вход которого соединен с выходом третьего гетеродина 38, усилитель 40 промежуточной частоты ωпр и третий усилитель 41 мощности, выход которого является выходом второго передатчика 16 и соединен со входом второго элемента 12 развязки.The second transmitter 16 comprises serially connected a second master oscillator 36, a second phase manipulator 36, the second input of which is connected to the output of the second read-only memory 19, the third mixer 39, the second input of which is connected to the output of the third local oscillator 38, the intermediate frequency amplifier 40 ω pr and the third a power amplifier 41, the output of which is the output of the second transmitter 16 and connected to the input of the second isolation element 12.
Второй приемник 13 содержит последовательно подключенные к выходу второго элемента 12 развязки четвертый усилитель 42 мощности, четвертый смеситель 44, второй вход которого соединен с выходом четвертого гетеродина 43, второй усилитель 45 второй промежуточной частоты ωпр2, второй перемножитель 46, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 38, второй полосовой фильтр 47 и второй фазовый детектор 48, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 43, а выход является выходом второго приемника 13 и подключен к входу декодера 15.The second receiver 13 contains a fourth power amplifier 42, a fourth mixer 44, the second input of which is connected to the output of the fourth local oscillator 43, the second amplifier 45 of the second intermediate frequency ω pr2 , and the second multiplier 46, the second input of which is connected to the output a local oscillator 38, a second band-pass filter 47 and a second phase detector 48, the second input of which is connected to the output of the local oscillator 43, and the output is the output of the second receiver 13 and connected to the input of the decoder 15.
Прием частоты ωг1 и ωг2 первого 25 и второго 30, третьего 38 и четвертого 43 гетеродинов разнесены на вторую промежуточную частотуThe reception of frequencies ω g1 and ω g2 of the first 25 and second 30, third 38 and fourth 43 local oscillators are spaced at the second intermediate frequency
ωг2-ωг1=ωпр2.w r1 r2 -ω = ω WP2.
Предлагаемая система работает следующим образом.The proposed system works as follows.
Оператор контрольного пункта, на котором установлен запросчик 1, наблюдает с помощью видеокамеры 6 за потоком транспортных средств. Для проведения контроля транспортного средства он набирает на пульте 5 управления его номерной знак. Сигнал с пульта 5 управления поступает на компьютер 3, где в его памяти производится поиск кода вызова, соответствующего номерному знаку данного автомобиля.The operator of the checkpoint, on which the
Одновременно задающим генератором 23 формируется гармоническое колебание (фиг.3,а)At the same time, the harmonic oscillation is generated by the master oscillator 23 (Fig. 3, a)
Uc1(t)=υс1·Cos(ωct+φc1), 0≤t≤Tc1,U c1 (t) = υ с1 · Cos (ω c t + φ c1 ), 0≤t≤T c1 ,
где υc1, ωc, φc1, Tc1 - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность колебания, которое поступает на первый вход фазового манипулятора 24, на второй вход которого подается модулирующий код M1(t) (фиг.3,б) с первого выхода компьютера 3. Модулирующий код M1(t) соответствует номерному знаку данного автомобиля. На выходе фазового манипулятора 24 образуется сложный сигнал с фазовой манипуляцией (ФМн) (фиг.3,в)where υ c1 , ω c , φ c1 , T c1 is the amplitude, carrier frequency, initial phase and duration of the oscillation, which is supplied to the first input of the phase manipulator 24, the second input of which is supplied with the modulating code M 1 (t) (Fig. 3, b) from the first output of the
U1(t)=υc1·Cos[ωct+φk1(t)+φc1], 0≤t≤Tc1,U 1 (t) = υ c1 · Cos [ω c t + φ k1 (t) + φ c1 ], 0≤t≤T c1 ,
где φk1(t)={0, π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M1(t) (фиг.3,б), причем φk1(t)=const при k·τэ<t<(k+1) ·τэ и может изменяться скачком при t=k·τэ, т.е. на границах между элементарными посылками (k=1, 2,...,N1-1);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) (Fig. 3, b), and φ k1 (t) = const for k τ e <t <(k + 1) · τ e and can change abruptly at t = k · τ e , i.e. at the borders between elementary premises (k = 1, 2, ..., N 1 -1);
τэ, N1 - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Tc1 (Tc1=τэ·N1),τ e , N 1 - the duration and number of chips that make up a signal of duration T c1 (T c1 = τ e · N 1 ),
который поступает на первый вход первого смесителя 26, на второй вход которого подается напряжение первого гетеродина 25which is fed to the first input of the first mixer 26, to the second input of which the voltage of the first local oscillator 25
Uг1(t)=υг1 ·Cos(ωг1t+φг1)U g1 (t) = υ g1 · Cos (ω g1 t + φ g1 )
На выходе смесителя 26 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 27 выделяется напряжение первой промежуточной (суммарной) частоты (фиг.3,г)At the output of the mixer 26, voltages of combination frequencies are generated. The amplifier 27 is allocated the voltage of the first intermediate (total) frequency (Fig.3, g)
Uпр1(t)=υпр1·Cos[ωпр1t+φk1(t)+φпр1], 0≤t≤Tc1,U CR1 (t) = υ CR1 · Cos [ω CR1 t + φ k1 (t) + φ CR1 ], 0≤t≤T c1 ,
где υпр1=1/2K1·υc1·υu1;where υ pr1 = 1 / 2K 1 · υ c1 · υ u1 ;
K1 - коэффициент передачи смесителя;K 1 - gear ratio of the mixer;
ωпр1=ωс+ωг1 - первая промежуточная частота;ω pr1 = ω s + ω g1 - the first intermediate frequency;
φпр1=φс1+φг1.φ pr1 = φ c1 + φ g1 .
Это напряжение после усиления в усилителе 28 мощности через первый элемент 8 развязки поступает в приемопередающую антенну 10 и излучается ею в эфир на частоте ω1=ωпр1=ωг2, улавливается приемопередающей антенной 11 приемоответчика 2, размещенного на автомобиле, и подается через элемент 12 развязки и четвертый усилитель 42 мощности на первый вход смесителя 44. На второй вход смесителя 44 подается напряжение Uг1(t) гетеродина 43. На выходе смесителя 44 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 45 выделяется напряжение второй промежуточной (разностной) частоты (фиг.3,д)This voltage is amplified in the amplifier 28 output through the first element 8 decoupling enters the receive antenna 10 and radiates it on the air at the frequency ω 1 = ω pr1 = ω r2, captured transceiving antenna 11 of the
Uпр2(t)=υпр2·Cos[ωпр2t+φk1(t)+φпр2], 0≤t≤Tc1,U CR2 (t) = υ CR2 · Cos [ω CR2 t + φ k1 (t) + φ CR2 ], 0≤t≤T c1 ,
где υпр2=1/2K1·υпр1·υг1;where υ pr2 = 1 / 2K 1 · υ pr1 · υ g1 ;
ωпр2=ωпр1-ωг1 - вторая промежуточная частота;ω CR2 = ω CR1- ω g1 - the second intermediate frequency;
φпр2=φпр1-φг1,φ pr2 = φ pr1 -φ g1 ,
которое поступает на первый вход перемножителя 46. На второй вход перемножителя 46 подается напряжение Uг2(t) гетеродина 38which is fed to the first input of the multiplier 46. The voltage U g2 (t) of the local oscillator 38 is supplied to the second input of the multiplier 46
Uг2(t)=υг2 ·Cos(ωг2t+φг2).U g2 (t) = υ g2 · Cos (ω g2 t + φ g2 ).
На выходе перемножителя 46 образуется напряжение промежуточной частоты (фиг.3,е)At the output of the multiplier 46, an intermediate frequency voltage is generated (Fig. 3, e)
Uпр(t)=υпр·Cos[ωг1t-φk1(t)+φг1], 0≤t≤Tc1,U pr (t) = υ pr · Cos [ω g1 t-φ k1 (t) + φ g1 ], 0≤t≤T c1 ,
где υпр=1/2К2·υпр2·υг2;where υ ave = 1 / 2K 2 · υ · υ np2, r2;
ωг1=ωпр=ωг2-ωпр2 - промежуточная частота; z1 ω = ω ave = ω z2 -ω np2 - intermediate frequency;
К2 - коэффициент передачи перемножителя;K 2 is the transmission coefficient of the multiplier;
которое выделяется полосовым фильтром 47 и поступает на информационный вход фазового детектора 48, на опорный вход которого подается напряжение Uг1(t) гетеродина 43 (фиг.3,ж). На выходе фазового детектора 48 образуется низкочастотное напряжение (фиг.3,з)which is allocated by a band-pass filter 47 and fed to the information input of the phase detector 48, the reference input of which is supplied with the voltage U g1 (t) of the local oscillator 43 (Fig.3, g). At the output of the phase detector 48, a low-frequency voltage is generated (Fig. 3, h)
Uн1(t)=υн1·Cosφk1(t), 0≤t≤Tc1,U n1 (t) = υ n1 Cosφ k1 (t), 0≤t≤T c1 ,
где υн1=1/2К3·υпр·υг1;where υ n1 = 1 / 2K 3 · υ pr · υ g1 ;
К3 - коэффициент передачи фазового детектора;K 3 is the transfer coefficient of the phase detector;
пропорциональное модулирующему коду M1(t) (фиг.3,д).proportional to the modulating code M 1 (t) (figure 3, d).
Это напряжение поступает на вход декодера 15, где обнаруживаются и исправляются ошибки, возникшие в результате воздействия помех в канале радиосвязи.This voltage is supplied to the input of the decoder 15, where errors that occur as a result of interference in the radio channel are detected and corrected.
На элементе 17 сравнения происходит сравнение выходного кода декодера 15 с кодом вызова, хранящимся в ПЗУ 20. При совпадении кодов элемент 17 сравнения вырабатывает импульс, который устанавливает адресный счетчик 18 в начальное состояние. На выходе переноса адресного счетчика 18 появляется потенциал высокого уровня (логическая "1"), который включает передатчик 16 и через инвертор 14 выключает приемник 13. Этот же сигнал адресного счетчика 18 открывает ключ 21 и разрешает прохождение импульсов от генератора 22 тактовых импульсов на свой тактовый вход.On the comparison element 17, the output code of the decoder 15 is compared with the call code stored in the ROM 20. When the codes match, the comparison element 17 generates a pulse that sets the address counter 18 to its initial state. At the transfer output of the address counter 18, a high level potential (logical "1") appears, which turns on the transmitter 16 and turns off the receiver 13 through the inverter 14. The same signal of the address counter 18 opens the key 21 and allows the passage of pulses from the clock generator 22 to its own clock entrance.
В ПЗУ 19 хранится код M2(t) опознавания, содержащий все данные о транспортном средстве и имеющий однозначное соответствие с номером двигателя, кузова, шасси, государственным номерным знаком (выдаваемым при регистрации транспортного средства), маркой, цветом, годом выпуска и владельцем автомобиля. В данный код также введены элементы избыточности, позволяющие распознавать и устранять ошибки, возникающие в канале радиосвязи в результате воздействия помех.In ROM 19, an identification code M 2 (t) is stored, containing all data about the vehicle and having an unambiguous correspondence with the number of the engine, body, chassis, state license plate (issued when registering the vehicle), make, color, year of manufacture and vehicle owner . Redundancy elements are also included in this code, which allow to recognize and eliminate errors that occur in the radio channel as a result of interference.
При поступлении импульсов от ГТИ 22 через открытый ключ 21 на тактовый вход адресного счетчика 18 код адресного счетчика 18 будет изменяться.Upon receipt of pulses from the GTI 22 through the public key 21 to the clock input of the address counter 18, the code of the address counter 18 will change.
Код адресного счетчика 18 будет изменяться, пока на его выходе не появиться сигнал переноса (потенциал низкого уровня, логический "0"). Сигнал переноса говорит о том, что из ПЗУ 19 полностью считан код опознавания. Данный сигнал запретит прохождения импульсов через ключ 21 на тактовый вход адресного счетчика 18, а также выключит передатчик 16 и включит приемник 13. При отсутствии тактовых импульсов код адресного счетчика 18 не будет изменяться и приемоответчик 2 будет находиться в режиме приема до поступления нового сигнала вызова.The code of the address counter 18 will change until a transfer signal appears on its output (low level potential, logical “0”). The transfer signal indicates that the identification code is completely read from the ROM 19. This signal will prohibit the passage of pulses through the key 21 to the clock input of the address counter 18, and also turn off the transmitter 16 and turn on the receiver 13. In the absence of clock pulses, the code of the address counter 18 will not change and the
При включении передатчика 16 задающим генератором 36 формируется гармоническое колебание (фиг.4,а)When the transmitter 16 is turned on by the master oscillator 36, a harmonic oscillation is generated (Fig. 4, a)
Uc2(t)=υc2·Cos(ωct+φc2), 0≤t≤Тс2,U c2 (t) = υ c2 · Cos (ω c t + φ c2 ), 0≤t≤T s2 ,
которое поступает на первый вход фазового манипулятора 37, на второй вход которого подается импульсная последовательность M2(t) (фиг.4,б) с выхода ПЗУ 19, определяющая код опознавания транспортного средства.which is fed to the first input of the phase manipulator 37, to the second input of which a pulse sequence M 2 (t) is supplied (Fig. 4, b) from the output of the ROM 19, which defines the vehicle identification code.
На выходе фазового манипулятора 37 образуется сложный ФМн-сигнал (фиг.4,в)At the output of the phase manipulator 37, a complex QPSK signal is generated (Fig. 4, c)
U2(t)=υс2·Cos[ωct+φk2(t)+φс2], 0≤t≤Tc2,U 2 (t) = υ c2 · Cos [ω c t + φ k2 (t) + φ s2], 0≤t≤T c2,
который поступает на первый вход смесителя 39, на второй вход которого подается напряжение Uг2(t) гетеродина 38. На выходе смесителя 39 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 40 выделяется напряжение промежуточной частоты (фиг.4,г)which is supplied to the first input of the mixer 39, to the second input of which the voltage U g2 (t) of the local oscillator 38 is supplied. At the output of the mixer 39, the frequencies of the combination frequencies are generated. The amplifier 40 is allocated an intermediate frequency voltage (figure 4, g)
Uпр3(t)=υпр3 ·Cos[ωпрt-φk2(t)+φпр3], 0≤t≤Tc2,U pr3 (t) = υ pr3 · Cos [ω pr t-φ k2 (t) + φ pr3 ], 0≤t≤T c2 ,
где υпр3=1/2K1·υc2·υг2;where υ pr3 = 1 / 2K 1 · υ c2 · υ g2 ;
ωпр=ω2=ωг2-ωс - промежуточная частота;ω CR = ω 2 = ω g2 -ω s is the intermediate frequency;
φпр3=φг2-φс2. PR3 cp = φ -φ r2 s2.
Это напряжение после усиления в усилителе 41 мощности через элемент 12 развязки поступает в приемопередающую антенну 11, излучается ею в эфир на частоте ω2=φпр=φг1, улавливается приемопередающей антенной 10 запросчика 1 и через элемент 8 развязки и усилитель 29 мощности поступает на первый вход смесителя 31. На второй вход смесителя 31 подается напряжение Uг2(t) гетеродина 30. На выходе смесителя 31 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 32 выделяется напряжение второй промежуточной (разностной) частоты (фиг.4,д)This voltage after amplification in the power amplifier 41 through the isolation element 12 enters the transceiver antenna 11, is radiated by it at a frequency ω 2 = φ CR = φ g1 , is captured by the transceiver antenna 10 of the
Uпр4(t)=υпр4 ·Cos[ωпр2t+φk(t)+φпр4], 0≤t≤Тc2,U CR4 (t) = υ CR4 · Cos [ω CR2 t + φ k (t) + φ CR4 ], 0≤t≤T c2 ,
где υпр4=1/2K1·υпр3·υг2; WP4 where υ = 1 / 2K 1 · υ PR3 · υ r2;
ωпр2=ωг1-ωпр - вторая промежуточная (разностная) частота; np2 ω = ω -ω pr r1 - second intermediate (difference) frequency;
φпр4=φг2-φпр3, WP4 cp = φ -φ r2 PR3,
которое поступает на первый вход перемножителя 33, на второй вход которого подается напряжение Uг1(t) гетеродина 25. На выходе перемножителя 33 образуется напряжение (фиг.4,е)which is supplied to the first input of the multiplier 33, the second input of which is supplied with the voltage U g1 (t) of the local oscillator 25. A voltage is generated at the output of the multiplier 33 (Fig.
U3(t)=υ3 ·Cos[ωг2t+φk2(t)+φг2], 0≤t≤Tc2,U 3 (t) = υ 3 · Cos [ω r2 t + φ k2 (t) + φ r2], 0≤t≤T c2,
где υ3=1/2К2·υпр4·υг1;where υ 3 = 1 / 2K 2 · υ pr4 · υ g1 ;
ωг2=ωпр1=ωпр2+ωг1 - первая промежуточная частота;ω = ω z2 pr1 np2 = ω + ω r1 - the first intermediate frequency;
которое выделяется полосовым фильтром 34 и поступает на информационный вход фазового детектора 35, на опорный вход которого подается напряжение Uг2(t) (фиг.4,ж) гетеродина 30. На выходе фазового детектора 35 образуется низкочастотное напряжение (фиг.4,з)which is allocated by a band-pass filter 34 and fed to the information input of the phase detector 35, to the reference input of which the voltage U g2 (t) (Fig. 4, g) of the local oscillator 30 is applied. At the output of the phase detector 35, a low-frequency voltage is generated (Fig. 4, h)
Uн2(t)=υн2 ·Cosφk2(t), 0≤t≤Тc2,U n2 (t) = υ n2 · Cosφ k2 (t), 0≤t≤T c2 ,
где υн2=1/2К3·υ3·υг2;where υ n2 = 1 / 2K 3 · υ 3 · υ g2 ;
пропорциональное модулирующему коду M2(t) (фиг.4,б).proportional to the modulating code M 2 (t) (figure 4, b).
Это напряжение поступает в компьютер 3. Последний сравнивает принятый с приемоответчика 2 код опознавания с данными, заложенными в его памяти, и выдает на экран дисплея 4 информацию о проверяемом автомобиле.This voltage is supplied to
При этом сигнал о задержании автомобиля выдается в следующих случаях:In this case, a signal about the detention of the car is issued in the following cases:
- автомобиль не отвечает на переданный с контрольного пункта сигнал запроса;- the car does not respond to the request signal transmitted from the control point;
- принятый от автомобиля код опознавания совпадает с кодом, занесенным в "черный список" (например, автомобиль угнан);- the identification code received from the car coincides with the code entered in the "black list" (for example, the car was stolen);
- полученные данные по коду опознавания не соответствуют реально наблюдаемым.- the received data on the identification code does not correspond to the actually observed.
Опознавание автомобиля в системе основано на кодовом разделении объектов, при этом сам процесс опознавания делится на два этапа:Car recognition in the system is based on code separation of objects, while the recognition process itself is divided into two stages:
1) предварительный (по кодовой посылке вызова n бит);1) preliminary (on a code call sending n bits);
2) окончательный (по коду опознавания N=2m бит).2) final (according to the identification code N = 2 m bits).
Задаваясь большей длиной кода опознавания N≫n (большим числом параметров опознавания объекта), можно получить более высокую степень идентификации.Given a longer identification code N≫n (a large number of object recognition parameters), a higher degree of identification can be obtained.
Таким образом предлагаемая система по сравнению с прототипом обеспечивает повышение достоверности опознавание автотранспортных средств. Это достигается использованием сложных сигналов с фазовой манипуляцией для обмена дискретной информацией между автомобилями и контрольным пунктом.Thus, the proposed system in comparison with the prototype provides increased reliability of the recognition of vehicles. This is achieved by using complex signals with phase shift keying to exchange discrete information between cars and a checkpoint.
При этом запросчик, устанавливаемый на контрольном пункте, излучает сложные ФМн-сигналы на частоте ω1, а принимает на частоте ω2.In this case, the interrogator installed at the control point emits complex PSK signals at a frequency of ω 1 , and receives at a frequency of ω 2 .
Приемоответчик, размещаемый на автотранспортном средстве, наоборот, излучает сложные ФМн-сигналы на частоте ω2, а принимает на частоте ω1.A transponder placed on a motor vehicle, on the contrary, emits complex PSK signals at a frequency of ω 2 , and receives at a frequency of ω 1 .
Сложные сигналы с фазовой манипуляцией открывают новые возможности в технике передачи и приема дискретной информации. Указанные сигналы позволяют применять новый вид селекции - структурную селекцию. Это значит, что появляется новая возможность разделять сигналы, действующие в одной и той же полосе частот и в одни и те же промежутки времени. Принципиально можно отказаться от традиционного метода разделения рабочих частот используемого диапазона между автомобилями и контрольным пунктом и селекцией их на приемной стороне с помощью частотных фильтров. Его можно заменить новым методом, основанным на одновременной работе каждого автомобиля во всем диапазоне частот сигналами с фазовой манипуляцией с выделением радиоприемным устройством ФМн-сигнала необходимого автомобиля посредством его структурной селекции.Complex signals with phase shift keying open up new possibilities in the technique of transmitting and receiving discrete information. These signals allow the use of a new type of selection - structural selection. This means that there is a new opportunity to separate signals operating in the same frequency band and at the same time intervals. In principle, you can abandon the traditional method of dividing the operating frequencies of the used range between cars and a control point and selecting them on the receiving side using frequency filters. It can be replaced by a new method based on the simultaneous operation of each car in the entire frequency range with phase-shift signals with the isolation of the FMK signal of the required vehicle by the radio receiving device through its structural selection.
К числу других проблем, от решения которых в значительной мере зависит дальнейший прогресс средств дуплексной радиосвязи, следует отнести проблему установления надежной дуплексной радиосвязи между автомобилями и контрольным пунктом при наличии многолучевого характера распространения радиоволн. Наличие многолучевого характера распространения радиоволн приводит к искажению принимаемых сигналов, что затрудняет прием и снижает достоверность передачи информации.Among other problems, the solution of which largely determines the further progress of duplex radio communications, should include the establishment of reliable duplex radio communications between cars and a checkpoint in the presence of a multipath nature of radio wave propagation. The presence of the multipath nature of the propagation of radio waves leads to a distortion of the received signals, which complicates the reception and reduces the reliability of the transmission of information.
Попытки преодолеть вредное влияние многолучевости предпринимаются уже давно. К ним можно отнести: разнесенный прием, селекцию сигналов по времени и углу прихода, корректирующее кодирование и некоторые другие методы. Однако все они не дают принципиального решения проблемы.Attempts to overcome the harmful effects of multipath have been made for a long time. These include: diversity reception, signal selection by time and angle of arrival, corrective coding, and some other methods. However, all of them do not provide a fundamental solution to the problem.
Сложный сигнал с фазовой манипуляцией благодаря своим хорошим корреляционным свойствам может быть "свернут" в узкий импульс, длительность которого обратно пропорциональна используемой ширине полосы частот. Выбирая такую полосу частот, чтобы длительность "свернутого" импульса была меньше времени запаздывания, можно осуществить раздельный прием импульсов, приходящих в точку приема различными путями, а, суммируя их энергию, можно, кроме того, повысить помехоустойчивость приема сложных ФМн-сигналов. Тем самым указанная проблема получает принципиальное разрешение.Due to its good correlation properties, a complex signal with phase shift keying can be “folded” into a narrow pulse, the duration of which is inversely proportional to the used bandwidth. Choosing a frequency band so that the duration of the “convoluted” pulse is shorter than the delay time, it is possible to separately receive pulses arriving at the receiving point in various ways, and by summing their energy, it is also possible to increase the noise immunity of complex QPSK signals. Thus, the indicated problem gets a fundamental solution.
С точки зрения обнаружения сложные ФМн-сигналы обладают высокой энергетической и структурной скрытностью.From the point of view of detection, complex QPSK signals have high energy and structural secrecy.
Энергетическая скрытность данных сигналов обусловлена их высокой сжимаемостью во времени и по спектру при оптимальной обработке, что позволяет снизить мгновенную излучаемую мощность. Вследствие этого сложный ФМн-сигнал в точке приема может оказаться замаскированным шумами и помехами. Причем энергия сложного ФМн-сигнала отнюдь не мала, она просто распределена по частотно-временной области так, что в каждой точке этой области мощность сигнала меньше мощности шумов и помех.The energy secrecy of these signals is due to their high compressibility in time and spectrum with optimal processing, which reduces the instantaneous radiated power. As a result, a complex QPSK signal at the receiving point may be masked by noise and interference. Moreover, the energy of a complex QPSK signal is by no means small; it is simply distributed over the time-frequency domain so that at each point of this region the signal power is less than the power of noise and interference.
Структурная скрытность сложных ФМн-сигналов обусловлена большим разнообразием их форм и значительными диапазонами изменений параметров, что затрудняет оптимальную или хотя бы квазиоптимальную обработку сложных ФМн-сигналов априорно неизвестной структуры с целью повышения чувствительности приемника.The structural secrecy of complex QPSK signals is due to the wide variety of their shapes and significant ranges of parameter changes, which makes it difficult to optimize or at least quasi-optimal processing of complex QPSK signals of an a priori unknown structure in order to increase the sensitivity of the receiver.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005127014/11A RU2297045C1 (en) | 2005-08-17 | 2005-08-17 | Transport vehicle identification system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005127014/11A RU2297045C1 (en) | 2005-08-17 | 2005-08-17 | Transport vehicle identification system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2297045C1 true RU2297045C1 (en) | 2007-04-10 |
Family
ID=38000445
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005127014/11A RU2297045C1 (en) | 2005-08-17 | 2005-08-17 | Transport vehicle identification system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2297045C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2500036C1 (en) * | 2012-04-03 | 2013-11-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (ФГУП "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева") | Vehicle identification system |
-
2005
- 2005-08-17 RU RU2005127014/11A patent/RU2297045C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2500036C1 (en) * | 2012-04-03 | 2013-11-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (ФГУП "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева") | Vehicle identification system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0250280B1 (en) | Seismic signal transmission system using radio relays | |
CN101517942A (en) | Active receiver detection and ranging | |
US6588661B2 (en) | System and method for wireless communication between several transceivers, arranged respectively in several delimited spaces, and portable electronic units | |
RU2214049C2 (en) | Data transmission and reception method, system, and receiver | |
CN104331959A (en) | Passive remote keyless entry system with level-based anti-theft feature | |
GB1599120A (en) | Detection system | |
NO170659B (en) | STOEYSENDER | |
CN110780267B (en) | Self-checking method for receiving and transmitting channel of navigation management inquiry response simulator | |
US20060255909A1 (en) | Security system | |
US6424254B1 (en) | Secure system for controlling the unlocking of at least one openable panel of a motor vehicle | |
RU2297045C1 (en) | Transport vehicle identification system | |
RU2302953C1 (en) | Vehicle antitheft device | |
RU71449U1 (en) | LABEL FOR RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION OF THE OBJECT AND SYSTEM FOR DETERMINING COORDINATES AND CONTROL OF OBJECTS | |
GB2048536A (en) | Intruder detection system | |
RU2401456C1 (en) | Method of controlling use of special transport for repairing city heating network and system to this end | |
RU2310895C1 (en) | Automated system for ecological and alarm monitoring of regional environment | |
RU2426148C1 (en) | Telemetry system for identification of objects | |
RU2496241C2 (en) | Jamming station | |
RU2158004C1 (en) | Method for detection and identification of mobile objects | |
RU2360809C1 (en) | Vehicle antitheft device | |
JP3979309B2 (en) | Communication system responder and communication system | |
RU2638504C1 (en) | Method of identifying subject on serviced object and device for its implementation | |
RU2254245C1 (en) | Vehicle antitheft device | |
RU2299962C1 (en) | Electronic locking device | |
RU2210859C2 (en) | Radio-receiving device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070818 |