Спосіб геометричної гармонічної модуляції сигналу

Спосіб геометричної гармонічної модуляції сигналу, що складається з множини рівновіддалених одна від одної по частоті гармонік, який відрізняється тим, що для кодування кожного символу переданих даних використовують унікальну випадкову або псевдовипадкову множину різниць початкових фаз найближчих пар вищевказаних гармонік, при цьому зазначені множини різниць початкових фаз вибирають таким чином, щоб мінімізувати пікфактор сумарного сигналу. (19) (21) a200602601 (22) 07.10.2004 (24) 10.04.2008 (86) PCT/RU2004/000390, 07.10.2004 (31) 2003131978 (32) 31.10.2003 (33) RU (46) 10.04.2008, Бюл.№ 7, 2008 рік (72) СОКОЛОВ ЮРІЙ БОРІСОВІЧ, С АХАРОВ ВАЛЄРІЙ ВІКТОРОВІЧ (73) ОБЩЄСТВО С ОГРАНІЧЄННОЙ ОТВЄТСТВЄННОСТЬЮ "ДІС ПЛЮС" (56) US 5844949 A, 01.12.1998 3 82390 4 ків, таких як, наприклад, датчики охоронної і позисом 9, вхід переривання 10. Відмінність полягає жежної сигналізації. в тому, що головний вузол системи виконаний на Зазначений технічний результат при здійсненбазі потужного процесора цифрової обробки сигні даного винаходу досягається тим, що на відміну налів 11 і фазових таблиць 12, причому процесор від відомих способів, як об'єкт модуляції викорисцифрової обробки сигналів має канал зв'язку із товуються різниці фаз сусідніх гармонічних склазовнішнім світом 13, а більш простий і дешевий дових сигналу, що, у порівнянні з традиційною підпорядкований вузол цілком виконаний на уніВФМ, дозволяє вдвічі скоротити тривалість інфорверсальному мікроконтролері 14 і сигнальній табмаційного сигналу при повному збереженні хараклиці 15, причому до мікроконтролера 14 через літеристик його завадостійкості. Відзначимо, що нію зв'язку 16 подключений первинний датчик зазначений виграш буде мати місце винятково при пожежної сигналізації 17, наприклад, детектор передачі невеликих порцій даних, таких як один задимленості. Робочий діапазон частот системи біт, або в більш широкому трактуванні - один сим20...95кГц. Сигнал від підпорядкованого вузла певол. У багатьох практичних випадках це виявляредається в цьому діапазоні на 96 гармоніках, що ється цілком достатнім, так, наприклад, у випадку відстоять одна від одної рівно на 781,25Гц. спрацьовування датчика пожежної сигналізації Система збирання даних працює в такий сподосить передати на пульт тривожного попересіб (Фіг.1, 2). Компаратори 9 виділяють моменти, дження всього лише один символ, який однозначколи мережна напруга 18 стає рівною нулю 19, но ідентифікує місце розташування датчика, що формуючи, таким чином, практично синхронну для спрацював (як правило, таким символом є умоввсієї системи послідовність міток часу 20, яка слуний номер або адреса, заздалегідь присвоєні дажить для первинної (символьної) синхронізації ному датчику). процесу передачі даних від підпорядкованих вузПроведений заявником аналіз рівня техніки, лів до головного. При спрацьовуванні первинного що включає пошук по патентних і науководатчика 17 мікроконтролер 14 починає періодично технічних джерелах інформації з метою виявлення "відтворювати" через ЦАП 8 свою сигнальну табджерел, що містять відомості про аналоги заявлелицю, що зберігається і постійній пам'я ті і є уніканого винаходу, дозволяє встановити, що заявнильною для кожного підпорядкованого вузла 2. ком не виявлений аналог, який характеризується Тривалість "відтворення" сигнальної таблиці в тоознаками, ідентичними ознакам заявленого виначності дорівнює одному напівперіоду мережної ходу, і визначення з переліку виявлених аналогів напруги, а початок "відтворення" визначається прототипу як найбільш близького за сукупністю моментом спрацьовування компаратора 9, що відознак аналога дозволило виявити сукупність істотбувається в момент рівності нулю мережної напруних по відношенню до технічного результату, пеги на лінії 3. Сигнал з виходу ЦАП 8 далі відфільтредбачуваного заявником, відмітних ознак у заявровується смуговим фільтром 6 для усунення з леному об'єкті, викладених у формулі винаходу. нього позасмугових складових і через блок захисту Для перевірки відповідності заявленого винаходу та спряження 4 подається в мережку лінію 3. Сигвимозі винахідницького рівня був проведений дональна таблиця 15 є унікальною для кожного з датковий пошук відомих ознак, що збігаються з підпорядкованих вузлів 2. Множина сигнальних відмітними від прототипу заявленого винаходу, таблиць синтезується ще до розгортання мережі результати якого показують, що заявлений винахід збирання даних з використанням такого метода. не випливає для фахівця явно з відомого рівня За допомогою генератора випадкових або псевдотехніки, тому що не відомі технічні рішення, у яких випадкових чисел генерується множина-кандидат для модуляції сигналів використовуються різниці з 96 чисел jk, що належать інтервалу [0...2p]. Далі фаз великої кількості сусідніх гармонічних складоця множина використовується для синтезу сигналу вих си гналу. виду Спосіб геометричної гармонічної модуляції сиs(t)=Ssіn{2p·fm·t+j m), дe гналу, що заявляється, пояснюється кресленнями: m=0...95, a fm - 96 рівновіддалених одна від На Фіг.1 зображена блок-схема системи збиодної гармонік, розташованих з кроком 781,25Гц у рання даних по електромережі змінного струму від смузі робочих частот системи (20...95кГц). Сигнали великої кількості датчиків пожежної сигналізації, в s(t) з гарним значенням пік-фактора і набори фаз якій використовується запропонований спосіб модля них зберігаються у вигляді таблиць для подадуляції. льшого використання. Як показує практика, імовірНа Фіг.2 зображена діаграма, що ілюструє ність того, що по даній випадковій множині з 96 принцип формування часових міток первинної (бірізниць фаз буде синтезований сигнал з піктової) синхронізації. фактором, що буде програвати пік-фактору чистоЗдійснення винаходу продемонстроване на го синуса всього на 4дБ, є досить високою. При прикладі системи збирання даних від датчиків порозгортанні системи відібрані вищеописаним спожежної сигналізації (Фіг.1), що складається з однособом різні сигнальні таблиці записуються в кожго головного вузла 1 і декількох підпорядкованих ний з підпорядкованих вузлів 2. Сигнал передававузлів 2. Всі вузли системи підключені електрично ча підпорядкованого вузла проходить по сегменту до одного й того самого сегмента силової мережі силової мережі 3, де складається із шумами, 3. Внутрішня будова головних і підпорядкованих ослабляється, зазнає різних видів лінійних і нелівузлів дуже схожа і включає такі елементи: блок нійних спотворень, і надходить в головний вузол захисту і спряження сигналів 4, смугові фільтри 5 і мережі 1, де проходить через пристрій спряження 6, аналого-цифровий перетворювач 7, цифро4, смуговий фільтр 5 та оцифровується в АЦП 6. аналоговий перетворювач 8, компаратор з гістереЦифровий сигнальний процесор 13 зберігає всі 5 82390 6 вибірки АЦП, що належать даному бітовому інтертервалі корисного сигналу від підпорядкованого валу, і виконує над ними операцію швидкого перевузла немає, то, як легко бачити, величина S буде творення Фур'є (ШПФ). Результатом цієї операції є представляти нормально розподілену випадкову множина комплексних фур'є-коефіцієнтів, з якої величину з нульовим середнім і середньодля здійснення наступних дій використовуються квадратичним відхиленням близько 10 одиниць. тільки ті 96 коефіцієнтів, частоти яких збігаються із Виявлення сигналу від даного підпорядкованого частотами, на яких підпорядкований вузол перевузла завершується порівнянням суми S з деяким дає свої дані. Позначимо їх далі як Сm, де заздалегідь вибраним досить великим порогом. m=0...95. На наступній стадії обчислюються добутУ порівнянні з відомими способами геометрики чної гармонічної модуляції вищеописаний сигнал має у два рази меншу ефективну тривалість, що DK=Ck·(С k-1)*·e xp(-j·Dj k), де дозволяє в стільки ж раз понизити енергоспожиDj k=j k-j k-1 , jm - відповідний набір фаз, узятий вання підпорядкованого вузла з одночасним збез фазових таблиць 12, що був використаний для реженням всіх характеристик завадостійкості сисформування сигнальної таблиці даного підпорядтеми. кованого вузла, k=1...95, m=0...95, а зірочка познаТаким чином, вищенаведені відомості свідчать чає комплексне спряження. Далі для кожного підпро виконання при використанні заявленого винапорядкованого вузла обчислюється оцінка у ходу такої сукупності умов: вигляді суми: - засіб, що втілює заявлений винахід при його S=Ssign{Re(Dk)}. здійсненні, призначений для використання в облаСенс цих дій полягає в тому, що добутки сті електромережного зв'язку, а саме, у системах Сk·(С k-1) є комплексними векторами, кути повороту збирання даних від віддалених датчиків; яких дорівнюють різницям фаз сусідніх гармонік у - для заявленого винаходу в тому виді, як він прийнятому сигналі, а величини Dk - ті ж вектори, охарактеризований у формулі винаходу, підтвертільки "довернуті" в бік дійсної осі на кут, в точносджена можливість його здійснення за допомогою ті протилежний тому, що був використаний для вищевикладених у заявці або відомих до дати модуляції цих гармонік у передавачі підпорядковапріоритету засобів і методів; ного вузла. Таким чином, при наявності в даному - засіб, що втілює заявлений винахід при його бітовому інтервалі "правильного" сигналу від підздійсненні, здатний забезпечити досягнення техніпорядкованого вузла, відповідна йому група комчного результату, передбаченого заявником. плексних чисел Dk почне концентруватися уздовж напрямку дійсної осі, і сума S покаже велике позитивне відхилення. Якщо ж у даному бітовому ін Комп’ютерна в ерстка О. Гапоненко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601