在部分預定信號期間進行功率保存的方法和裝置的製作方法
2023-09-11 14:37:50
專利名稱：在部分預定信號期間進行功率保存的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明一般涉及接收機中功率保存之領域，特別涉及一種在接收在預定間隔內出現的具有預定信號的一部分信號期間進行功率保存的方法和裝置。
一種由英國的大不列顛遠程通訊組織推薦的數位訊號協議通常稱作POCSAG(郵政碼標準化顧問團PostOfficeCodeStandardizationAdvisoryGroup)，它提供一種在預定間隔期間出現預定信號的信號。
圖1表示一種在先有技術中使用的典型的POCSAG協議信號10和一種功率保存選通脈衝信號波形20。POCSAG信號協議由許多批信號構成，每一批信號含有一個同步碼12和8個信息幀21-28。每幀有兩個信息字。一個信息字是擁有21個信息位和11個奇偶校驗位的32比特二進位字。信息字的結構是擁有一個額外奇偶校驗位的擴充BCH(二進位編碼的何勒內斯代碼)字32、21，以後記為32、21BCH字。
圖1中區域30表示無信號發射時間。POCSAG信號從前同步32開始，前同步是由交變的邏輯「1」和邏輯「0」電平構成。緊跟前同步的第一批碼從第一個同步碼12a開始，在時間帶間隔30、32和12a期間，接收機執行一個同步搜索過程，如線20中52a所示，在此期間，它使用先有技術中熟知的步驟首先建立起與該信號的位同步，然後再建立起字或幀同步。獲得同步之後，接收機開始執行一批解碼操作對預指定幀內的信息解碼。該幀內的信息可能包含一個和預定地址匹配的地址，接收機隨之響應而發出報警。
假設以圖1方式工作的接收機被指定至幀4。在間隔52a結束處獲得同步後，接收機在間隔53a期間保存功率。為對幀4內的信息解碼，接收機在間隔54a期間以全操作的高功率狀態工作。在間隔55a期間，接收機以低功率、無解碼狀態操作直到間隔56b開始時為止，在間隔56b中，接收機再次以高功率狀態工作，以便接收第二個同步碼12b。
功率保存周期在間隔53b、54b、55b和56c中重複。而在間隔56c處，POCSAG信號10終止，如區域40所示。信號終止出現的原因要麼是POCSAG傳送結束，要麼是信號被噪音中斷。為參考起見，儘管在間隔40內沒有信號出現，仍將與接收機同步的信號表示出來。由於傳送已經結束，或信號已被噪音中斷的原因，接收機不能確定在間隔56c內是否找到了同步碼。因此，接收機假設傳送沒有完成，而出現了噪音中斷。接收機繼續在間隔54c內檢索信息，並在間隔56d內檢索同步碼。因為在此例中，信號傳送已經完成，所以在間隔54c內無信息接收，在間隔56d內也無同步碼接收。基於對在兩個相鄰的同步碼間隔56c和56d內沒有接收到同步碼的判斷結果，接收機確定傳送已經完成，並且重新開始同步搜索過程，如圖中52b所示。
注意在間隔56b期間，接收機在整個同步碼持續期間以高功率狀態工作，以便確定同步碼12b的存在。同步碼的內容是預定的，並且通常先有技術的接收機在同步碼期間要對傳送的終止進行檢測。
隨著數字式播叫系統的進步，數據傳送信號的長度已經增加。圖1所示為一個兩批碼POCSAG信號。通常POCSAG信號可長達數百批之長。鑑於這個緣故，播叫接收機、電池的體積以及電池的容量都相應減小，所以希望在這種傳送期間盡最大可能保存功率。另外，功率保存可以通過在預定信號如用於POCSAG協議中的同步碼信號的傳送期間保存功率來實現。
本發明的一個目的在於提供一種能接收具有周期性預定信號的發射信號，並且能在該周期性預定信號的一部分信號期間保存功率的接收機。
本發明的另一個目的在於檢測周期性預定信號的第一部分，並且如果檢測到第一部分，便在第二部分期間保存功率。
本發明的又一個目的在於如果沒有檢測到第一部分，為了檢測第二部分則在第二部分信號期間禁止功率保存。
本發明的再一個目的進一步在於提供一種在接收機接收一個具有在預定間隔內插入預定信號的發射信號期間保存功率的方法。該預定信號至少擁有包括第一個預定信號的第一部分和包括第二預定信號的第二部分。該方法包括接收和探測第一預定信號、接收後續預定信號的第一部分，和在後續預定信號的第二部分期間保存功率的步驟。
圖1表示一種先有技術POCSAG協議信號和一種先有技術接收機中使用的功率保存選通脈衝信號。
圖2表示本發明接收機的一個較佳實施例的原理框圖。
圖3表示本發明的一個較佳實施例總的工作流程圖。
圖4表示本發明的同步維持子程序的第一個較佳實施例的流程圖。
圖5表示本發明的同步維持子程序的第二個較佳實施例的流程圖。
圖6表示本發明的第一和第二較佳實施例的POCSAG協議信號和功率保存選通脈衝信號。
圖2表示本發明的一個較佳實施例的原理框圖。調製POCSAG信號通過天線72進入接收機70被接收並被接收裝置74解調。同步搜索裝置76搜索與該解調信號同步。然後在時鐘和控制裝置78的控制下，在適當的時刻地址解碼裝置80被觸發，從而使接收機能夠對信息進行解碼。地址解碼器檢測與指定接收機的地址匹配的那個地址是否存在。如果接收機的地址被找到，報警發生器82被觸發，音頻信號經轉換器94產生。
同樣，作為對時鐘和控制裝置的響應，第一檢測裝置86與預計產生的第一批8位同步碼相應地被觸發。當帶有少於2個誤碼的第一批8位碼被接收到時，即認為同步碼已檢測到，並且來自第一檢測裝置的一個信號使時鐘和控制裝置78向剩餘的24位同步碼開啟功率保存裝置88。功率保存裝置88在最後24位同步碼期間不經過接收裝置74消耗功率，因此，在一部分同步碼期間保存了功率。
當第一檢測裝置沒有檢測到最初8位同步碼時，時鐘和控制裝置78使第二檢測裝置90繼續檢測同步碼。注意，在繼續檢測過程中，接收機被置於開啟狀態，不再保存功率。在第一個實施例中，第二檢測裝置檢測最後24個接收到的碼與最後24個預定同步碼之差小於2;或者在另一個實施例中，第二檢測裝置檢測接收到的整個32位同步碼，以檢測所接收到的32位碼與32位預定的同步碼之差是否小於5。
功能塊80至塊90可以採用硬體電路的方式進行工作，而在此較佳實施例中則採用以在圖中用虛線所示的主微機99內具有軟體例行程序的程序來工作的功能塊。主微機如MotorolaMC146805型這樣的微機能夠快速執行功能塊80至塊90的功能，是一種較佳的主微機。由於在先有技術中一些廣為人知的說明，使本領域的技術人員能夠利用接收機中帶一臺微機的技術，來實施這裡介紹的發明。這樣的說明記載在戴維斯(Davis)等人的美國專利第4，518，961號，1985年5月21日;迪拉克(Deluca)等人的美國專利第4，649，583號，1987年3月10日;和迪拉克(Deluca)的美國專利第4，755，816號，1988年5月5日的文獻中，這些專利在此被引為參考文獻。
圖3是本發明的一個較佳實施例總的工作流程圖。微機99執行一個程序，其輸出實施了本發明。注意，由微機控制接收機工作所實現的功能是很多的，並且在先有技術中已為眾所周知。在此，僅對介紹本發明必不可少的一些功能作詳細解釋。程序始於步驟100，這一步驟通常是通電步驟。程序前進到同步搜索子程序102，在這一步驟中(如在先有技術中那樣)檢索並與POCSAG信號同步。在步驟104中，判斷第一同步碼是否找到，如果找到了第一同步碼，程序則指出已經與POCSAG信號同步。如果沒有找到，即在與POCSAG信號的同步實現之前，程序則一直執行步驟102和104。
在同步之後，程序前進到步驟106，在接收機擁有自己的幀之前功率一直被保存。功率保存是指在此狀態時，無論接收裝置74或微機99還是其它的接收電路都工作在低功率狀態下。
下一步驟108，接收機工作在高功率狀態，以便接收幀並對其解碼。如果接收機的地址被找到，則發出報警。在接收機中步驟108的工作情形在先有技術中是已知的。
在下一步驟110中，功率被保存到下一個同步碼為止。在步驟112執行維持同步子程序。在同步維持期間，功率可能在一部分同步碼期間被保存。兩個同步維持子程序的詳細情況示於圖4和圖5中。在同步維持子程序中，判斷同步是否已被維持。
步驟112完成之後，程序前進到步驟114，判斷同步維持子程序的運行結果。如果判斷結果為同步被維持，則程序返回到步驟106繼續對POCSAG信號解碼。否則，程序返回步驟102再次搜索同步。
至此，關於POCSAG信號的同步搜索和解碼以及同步維持的全部流程圖已作了介紹。正如已經論述過的，當維持其它正常的解碼和再次搜索的過程時，可以在POCSAG信號的同步碼期間執行功率保存。圖4和圖5詳細描述了本發明有關在同步碼期間保存功率的兩個實施例。
圖4是本發明的同步維持子程序112的同步維持子程序的第一個較佳實施例流程圖。首先，在步驟120接收機被起動並接收最初8位同步碼。下一步驟122檢測是否接收到的8位碼與第一預定同步碼相比誤碼少於2個。如果檢測結果少於2個誤碼，程序前進到步驟124，對最後24位同步碼保存功率。通過使接收裝置不工作或者使微機以低功率狀態工作的方式，或者兩種方法兼用來保存功率。
如果在步驟122檢測到兩個或兩個以上的誤碼，程序則前進到步驟126，對最後24位同步碼進行接收和解碼。注意在這一步驟中，接收機仍繼續消耗功率，因此沒有保存功率。
此後程序前進到步驟128a，以便對在步驟126中接收到的最後24位碼進行檢測。如果發現步驟126中接收到的碼與預定的32位同步碼的最後24位相比誤碼少於3，則認為檢測到了同步碼的第二部分，於是程序前進到步驟130。
在步驟124完成之後，步驟130也可被執行，在步驟130中，同步維持子程序給出同步碼找到的指示。
程序然後前進到步驟132，指示同步被維持。該信息將在圖3中的步驟114中使用。步驟132完成後，程序經過退出步驟134使同步維持子程序退出，從而返回到圖3中的執行部分114。
但是，如果在步驟128a檢測到3個或更多的誤碼，則認為同步碼丟失，程序前進到步驟136，指示此時同步碼丟失。下一步驟138，對前面同步碼的解碼進行檢測。如果在緊接的前一批中找到了同步碼，則程序前進到步驟132，指示同步被維持。然而如果在緊接的前一批中同步碼丟失，則程序前進到步驟140，指示同步沒有維持。然後程序從步驟132或步驟140經退出步驟即步驟134到達圖3中的步驟114。
圖4表示同步碼期間保存功率的第一種方法並判斷同步維持是否成功。如果同步信號的第一部分被找到，則功率在第二部分期間保存並且同步也得到維持。在正常條件下，同步碼的第一部分將被找到。在信號微弱條件下，噪音可能會瞬間破壞原信號導致同步碼的第一部分丟失。如果第一部分碼沒有找到，則接收機在第二部分碼期間仍處於工作狀態。如果第二部分被找到，則同步得到維持。在噪音很強的條件下或當信號發送完畢時，無論是同步碼的第一部分或第二部分都不能被找到。如果在兩個相鄰的預定同步碼出現期間，第一部分或第二部分同步碼均未被找到，則認為同步未被維持。當同步未被維持時，圖3中的流程圖使接收機執行一個同步搜索過程。
圖5所示為一種替換的同步維持流程圖。除步驟128b外，圖5中所有的步驟與圖4中的相應步驟相同。除128b外，關於圖5中步驟請參考圖4中的介紹。在第一部分同步碼未被找到和步驟126讀入所接收同步碼的剩餘24位碼以後，開始執行步驟128b。圖5中的步驟128b檢測在步驟120和126中接收的全部32位同步碼中預定同步碼和接收的同步碼之間的相差數。如果檢測得到的誤碼數小於5，則程序前進到步驟130，指出同步碼已被找到。如果5個或更多的誤碼被找到，則程序前進到步驟136，指示此時同步碼還未找到。本流程圖中剩餘部分的執行情況與圖4相同。
圖5表示了用於判斷同步碼是否已被找到的第二種技術。如果第一部分8位碼沒有被檢測到，則對整個32位字檢測誤碼。這一點是與圖4不同的，在圖4中僅僅是對最後24位碼檢測誤碼。這裡的任一種技術都足以完成同步碼的檢測。
圖6a表示本發明的一種POCSAG協議信號和功率保存或電池節約器的選通脈衝圖。POCSAG信號10與圖1中的POCSAG信號相同。線200表示本發明的功率保存選通脈衝信號。除了間隔206b、206c和206d外，該接收機的工作情形與圖1所示的接收機相同。即該接收機開機以尋找適當位率的信號而該信號接收後便停留於此。否則，它便關機。如果位同步建立，則接收機檢索同步碼字以建立與接收到的信號的完全同步。如果它檢測到同步碼，它便周期性地開機和關機以交替地尋找地址和同步信號。
圖6b表示間隔206b期間本發明的功率保存選通脈衝信號的詳細情況。線200表示對同步碼12的最初8位碼212a的接收機選通開啟型信號250。根據檢測到的最初8位，對於同步碼12的後24位接收機的選通信號為非開啟型252，這樣便在第二部分24位碼期間保存了功率。
間隔206c和206d更詳細地表示在圖6c中。同步碼12還以兩部分表示，第一部分是212a表示的最初8位，第二部分是212b表示的後24位。但圖6a中區域40表示信號傳輸已經結束，故接收機未接收到信號。圖6c的線200表示在間隔206c和206d期間接收機的功率選通脈衝信號。在同步碼212a的最初8位期間，當接收和檢測同步碼的第一部分時，功率選通信號指示接收機在吸取功率，如間隔250所示。在間隔12c和12d期間，因為此時沒有信號發射，所以第一部分沒有信號被接收到和檢測到。由於沒有檢測到第一部分，接收機繼續工作以對同步碼的第二部分進行接收和解碼，如間隔254所示。由於沒有信號發射，第二部分也檢測不到。在間隔254後，同步碼已經連著兩次丟失，接收機返回到同步搜索，如間隔52b所示。
圖6a表示同步碼接收期間的功率保存。在間隔12b期間，接收機僅僅對同步碼的一小部分消耗功率，而圖1所示的先有技術接收機則對整個同步碼都消耗功率。圖6a僅表示兩批碼的POCSAG信號的傳送。當傳輸長達數百批的POCSAG信號時採用本發明則能實現更多的功率保存。
儘管這裡所示的同步碼僅被分成兩部分，但本發明的範圍也包括象POCSAG同步碼這樣的預定周期性信號分成兩個以上的部分，其中在檢測任何單一部分或接收的幾部分的組合之後，功率都可得到保存。進一步講，在步驟122、128a和128b選出的誤碼的個數被認為是最優選的誤碼計算，而其它一些可能採用的誤碼計算的方法也保留在本發明的範圍之內。另外，本發明的範圍既不局限於特殊的POCSAG信號系統也不局限於普通的數位訊號系統。本發明的範圍所包含的系統在至少一個預定位置上具有至少一個預定信號。例如，預定信號既可以是數位訊號，也可以是音調信號，而且預定信號的第一部分可以包括任一部分的數字符號或音調信號，其中當接收到並檢測到第一部分信號之後，對預定信號的後續部分就可以進行功率保存。
權利要求
1.一種用於接收具有在預定間隔內插入預定信號的發射信號的接收機內保存功率的方法，所述預定信號至少擁有包含第一預定信號的第一部分和包含第二預定信號的第二部分，該方法包括以下步驟(a)接收一個完整的第一部分預定信號和大致地檢測所述的第一部分預定信號；(b)接收後續預定信號的第一部分；和(c)在該後續預定信號的第二部分保存功率。
2.權利要求1的方法還進一步包括步驟(d)按照接收到的第一部分應大致與第一預定信號相等的標準來檢測接收到的第一部分;和(e)根據接收到的第一部分的檢測結果執行所述的步驟(c)的功率保存。
3.權利要求2的方法還進一步包括步驟(f)作為對第一部分未被檢測的響應，接收後續預定信號的第二部分;和(g)按照接收到的第二部分應大致與第二預定信號相等的標準來對接收到的第二部分進行檢測。
4.根據權利要求1的方法，其中發射的信號包括多種信息信號，和其中周期性預定信號為正確接收信息信號提供同步，同步還進一步包括響應至少一個預定信號的檢測結果，對信息信號進行接收和檢測的步驟。
5.一種接收機包括用於接收具有在預定間隔中插入預定信號的發射信號的接收裝置，所述預定信號被預先確定並至少擁有包含第一預定信號的第一部分和包含第二預定信號的第二部分;響應於接收裝置的同步裝置，用於檢測第一預定信號並根據它產生一個同步信號;響應於同步信號的時鐘裝置，用於發出指示後續預定信號第一部分出現的第一時鐘信號和用於指示後續預定信號第二部分出現的第二時鐘信號;和響應於第二時鐘信號的功率保存裝置，用於在所述的第二部分出現期間降低接收機的功率損耗。
6.根據權利要求5的接收機，其中接收裝置消耗功率以便接收信號而在第二部分出現期間功率保存裝置使接收裝置停止工作，因而節省功率。
7.根據權利要求5的接收機還進一步包括響應於接收裝置和第一時鐘信號的第一檢測裝置，根據第一檢測信號接收到的第一部分應大致與預先確定的第一信號相等的標準，產生第一檢測信號;和其中如果第一檢測信號被產生，僅在所述第二部分出現期間，響應於該第一檢測信號的保存裝置才降低接收機的功率消耗;和如果第一檢測信號未被產生，保存裝置則起動接收裝置接收第二部分。
8.根據權利要求7的接收機還進一步包括響應於接收裝置和第二時鐘信號的第二檢測裝置，根據接收到的後續周期信號應大致與預定的周期信號相等的標準，產生第二檢測信號;和響應於第一和第二檢測信號的復位裝置，用來一旦在預定時間內無第一或第二檢測信號產生時，對同步裝置進行復位。
全文摘要
一種接收機(70)接收具有預定信號(12)的發射信號(10)，一種方法和裝置檢測第一預定信號(12a)。在後續預定信號(12b)的部分期間，功率可以得到保存。連續預定信號至少被分成第一(212a)和第二(212b)部分。如果第一部分被檢測，則認為預定連續信號被檢測到並對第二部分(252)保存功率。如果第一部分沒有檢測到，在第二部分期間接收機仍停留在工作狀態以檢測後續信號(254)。
文檔編號H04BGK1043054SQ8910889
公開日1990年6月13日 申請日期1989年11月28日 優先權日1988年12月1日
發明者沃爾特·L·戴維斯 申請人:莫託羅拉公司