RU2280949C2 - Signal transmitting and receiving system using radio channel - Google Patents
Signal transmitting and receiving system using radio channel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2280949C2 RU2280949C2 RU2003110083/09A RU2003110083A RU2280949C2 RU 2280949 C2 RU2280949 C2 RU 2280949C2 RU 2003110083/09 A RU2003110083/09 A RU 2003110083/09A RU 2003110083 A RU2003110083 A RU 2003110083A RU 2280949 C2 RU2280949 C2 RU 2280949C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- controlled
- signals
- station
- radio channel
- input
- Prior art date
Links
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims description 8
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 9
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электрорадиотехники и может найти применение в системах для передачи сигналов телесигнализации (ТС), телеизмерений (ТИ) с 1-го, 2-го, 3-го, ...N-го контролируемых пунктов (КП) по радиоканалу на общий диспетчерский пункт (ДП).The invention relates to the field of electro-radio engineering and may find application in systems for transmitting tele-signaling (TS), telemetry (TI) signals from the 1st, 2nd, 3rd, ... Nth monitored points (CP) over the air to General Dispatch Station (DP).
Известно устройство по трехфазной линии электропередачи низкого напряжения, (патент №212285, 6 H 04 В 3/54, 1998 г.).A device is known for a three-phase low voltage power line, (patent No. 212285, 6 H 04 B 3/54, 1998).
Основным недостатком известного технического решения является потеря работоспособности при отсутствии гальванической связи по проводам трехфазной линии (0,38-10-35) кВ между КП и ДП.The main disadvantage of the known technical solution is the loss of performance in the absence of galvanic communication over the wires of a three-phase line (0.38-10-35) kV between the gearbox and the DP.
Известно также устройство передачи и приема сигналов по радиоканалу (патент №2186461, 7 H 04 В 3/54, 7/00, 2002 г., 27.07.2002 г., Бюл. №21), которое принято за ПРОТОТИП.Also known is a device for transmitting and receiving signals over a radio channel (patent No. 2186461, 7 H 04 B 3/54, 7/00, 2002, July 27, 2002, Bull. No. 21), which is taken as a PROTOTYPE.
Основным недостатком ПРОТОТИПА является наличие линии электропередачи, с помощью которой производят формирование периодов следования сигналов для каждого КП, что не позволяет передавать сигналы ТС, ТИ с ДВИЖУЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ.The main disadvantage of the PROTOTYPE is the presence of a power line, with the help of which the formation of signal repetition periods for each gearbox is performed, which does not allow the transmission of signals from vehicles and vehicles from moving objects.
В заявленной системе этот недостаток устранен, при этом, как и в прототипе, на КП установлены только передатчики, на ДП - только приемник.In the claimed system, this drawback is eliminated, while, as in the prototype, only transmitters are installed on the CP, on the DP only the receiver.
На чертеже приведена блок-схема "Системы передачи и приема сигналов по радиоканалу", которая реализует заявленное техническое решение, где:The drawing shows a block diagram of a "System for transmitting and receiving signals over the air", which implements the claimed technical solution, where:
1. КП11. KP1
2. Передатчик КП12. Transmitter KP1
3. Блок формирования периодов передачи сигналов (блок формирования) КП13. Block for generating periods of signal transmission (block for forming) KP1
4. Генератор случайных чисел (ГСЧ) КП14. Random number generator (RNG) KP1
5. Передающая антенна КП15. Transmitting antenna KP1
6. КПN6. KPN
7. Передатчик КПN7. Transmitter KPN
8. Блок формирования КПN8. Block forming KPN
9. ГСЧ КПN9. RNG KPN
10. Передающая антенна КПN10. Transmitting antenna KPN
11. ДП11. DP
12. Приемник ДП12. DP receiver
13. Приемная антенна ДП13. Receiving antenna DP
РАБОТА СИСТЕМЫSYSTEM OPERATION
На каждом КП на входы блоков формирования поступают от ГСЧ числа 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, при этом каждому случайному числу соответствует свой период передачи сигналов (период)At each control unit, the numbers 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 come from the RNG to the inputs of the forming units, and each random number has its own signal transmission period (period)
числу 1 соответствует период T1 the number 1 corresponds to the period T 1
числу 2 - - - - Т2 number 2 - - - - T 2
числу 9 соответствует период Т9 the number 9 corresponds to the period T 9
Эти периоды формируют в блоках формирования каждого КП.These periods form in the blocks of the formation of each KP.
На информационные входы передатчиков КП1, КП2, КП3, ...КПN поступает информация ТС, ТИ в виде последовательности видеоимпульсов, где их преобразуют в радиосигналы, которые передают при помощи передающих антенн на ДП.The information inputs of the transmitters KP1, KP2, KP3, ... KPN receive information from the TS, TI in the form of a sequence of video pulses, where they are converted into radio signals that are transmitted using transmitting antennas to the DP.
В приемнике ДП, куда поступают радиосигналы через приемную антенну, их обрабатывают одним из известных способов, в результате чего на информационном выходе приемника вновь получают последовательность видеоимпульсов для определения информации ТС, ТИ.In the receiver DP, which receives the radio signals through the receiving antenna, they are processed in one of the known ways, as a result of which the sequence of video pulses for determining the information of the vehicle and the transceiver is again obtained at the information output of the receiver.
РЕАЛИЗАЦИЯ ЗАЯВЛЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯIMPLEMENTATION OF THE INVENTED TECHNICAL SOLUTION
ДАНО:DANO:
1. N=500 - количество КП1. N = 500 - the number of KP
2. τu=0,1·10-3 сек - длительность передачи одного радиоимпульса. Значение τu выбрано из следующих соображений: Государственный комитет по радиочастотам СССР решением от 15.11.1978 г. №665 разрешил использовать для разработки и эксплуатации радиотелесигнализации частоты в диапазоне (162.15-168.075) МГц. Исходя из разрешенной полосы излучения, которая была выделена и равна ΔF=20 кГц, длительность радиоимпульса при этом равна:2. τ u = 0.1 · 10 -3 sec - the duration of the transmission of one radio pulse. The value of τ u is chosen from the following considerations: The State Committee for Radio Frequencies of the USSR, by a decision of November 15, 1978, No. 665, allowed to use frequencies for the development and operation of radio telesignals in the range (162.15-168.075) MHz. Based on the allowed emission band, which was allocated and equal to ΔF = 20 kHz, the duration of the radio pulse is equal to:
3. Количество информации в пачке радиоимпульсов равно 50 Бит, тогда с учетом (1) длительностью пачки радиоимпульсов с каждого КП будет равна:3. The amount of information in the packet of radio pulses is 50 Bit, then, taking into account (1), the duration of the packet of radio pulses from each CP will be equal to:
4. TH=3600·24=86400 сек = 1 сутки - время наблюдения за работой системы, реализующей заявленное техническое решение.4. T H = 3600 · 24 = 86400 sec = 1 day - the time of monitoring the operation of the system that implements the claimed technical solution.
5. m=1 - количество совпадений сигналов на входе приемника общего ДП от двух любых КП за время наблюдения, т.е. за 1 сутки.5. m = 1 is the number of coincidence of signals at the input of the receiver of the common DP from any two CPs during the observation time, i.e. for 1 day.
ОПРЕДЕЛИТЬ ВЕРОЯТНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМЫ:DETERMINE PROBABLE SYSTEM CHARACTERISTICS:
1. Тср - усредненную длительность периодов передачи сигналов на каждом контролируемом пункте.1. T cf - the average duration of the periods of transmission of signals at each controlled point.
2. Длительности периодов передачи сигналов на каждом контролируемом пункте2. The duration of the periods of transmission of signals at each controlled point
Т1, Т2, Т3, ...Т9 T 1 , T 2 , T 3 , ... T 9
3. - количество произведенных опытов за время наблюдения за работой системы ТН, т.е. за 1 сутки.3. - the number of experiments performed during the observation of the operation of the system T N , i.e. for 1 day.
4. - вероятность наступления события А за время наблюдения за работой системы Тн, т.е. за 1 сутки.four. - the probability of occurrence of event A during the observation of the operation of the system T n , i.e. for 1 day.
Где: А - событие, характеризующее совпадение на ДП сигналов от двух любых КП.Where: A - an event characterizing the coincidence on DP signals from any two CPs.
Следует отметить, что сигналы со всех КП будут распределены случайно на оси времени и их совпадение в интервале времени Δt=τп=5·10-3 сек согласно (2) будет соответствовать вероятностному закону Пуассона, т.к. соблюдаются следующие условия: [1]It should be noted that the signals from all CPs will be randomly distributed on the time axis and their coincidence in the time interval Δt = τ p = 5 · 10 -3 sec according to (2) will correspond to the Poisson probability law, because the following conditions are met: [1]
1. Поток событий (сигналов, поступающих с КП) - ОРДИНАРЕН;1. The flow of events (signals coming from the CP) - ORDINARY;
2. Поток событий - СТАЦИОНАРЕН;2. The flow of events is STATIONARY;
3. Поток событий - НЕ ИМЕЕТ ПОСЛЕДЕЙСТВИЯ;3. The flow of events - DOES NOT HAVE CONSEQUENCES;
Условие ОРДИНАРНОСТИ означает, что сигналы от каждого рассредоточенного КП приходят на общий приемник ДП поодиночке, а не парами, тройками и т.д.The ORDINARY condition means that the signals from each dispersed KP come to the common DP receiver individually, and not in pairs, triples, etc.
Условию СТАЦИОНАРНОСТИ удовлетворяет поток событий, вероятностные характеристики которого не зависят от времени. Для стационарного потока характерна постоянная плотность потока λср, т.е. среднее число событий (сигналов), поступающих в приемник ДП в единицу времениThe STATIONARY condition is satisfied by the flow of events, the probabilistic characteristics of which are independent of time. A stationary flow is characterized by a constant flux density λ cf , i.e. average number of events (signals) arriving at the DP receiver per unit time
где: N - число КП, работающих на один ДПwhere: N - the number of KP working on one DP
Тср - усредненная длительность периодов передачи сигналов с каждого КП на ДП, которая является постоянной величиной. Из (3) следует, что λcp=const и означает постоянство событий (сигналов) в единицу времени.T cf - the average duration of the periods of transmission of signals from each KP to DP, which is a constant value. From (3) it follows that λ cp = const and means the constancy of events (signals) per unit time.
Условие ОТСУТСТВИЯ ПОСЛЕДЕЙСТВИЯ означает, что события (сигналы) поступают в систему (на общий приемник ДП) независимо друг от друга.The NO CONSEQUENCE condition means that the events (signals) enter the system (to the common receiver DP) independently of each other.
Закон Пуассона имеет вид:Poisson's law has the form:
где: z - количество событий (сигналов), совпадающих друг с другом, на выделенном участке времени Δt. В нашем примере z=2, Δt=τп.where: z is the number of events (signals) that coincide with each other, in a selected time interval Δt. In our example, z = 2, Δt = τ p .
Нас интересует совпадение сигналов от двух различных КП на интервале времени Δt=τп, т.к. в этом случае сигналы на входе приемника ДП совпадут и не будут приняты. Они будут приняты в следующем цикле передачи. Мы допускаем, из условия задачи п.5, что с вероятностью Р(А), такая ситуация возникает один раз в сутки, т.е. m=1. l - основание натурального логарифма.We are interested in the coincidence of signals from two different CPs in the time interval Δt = τ p , because in this case, the signals at the input of the receiver DP coincide and will not be received. They will be received in the next transmission cycle. We assume, from the condition of problem p. 5, that with probability P (A), such a situation occurs once a day, i.e. m = 1. l is the base of the natural logarithm.
Таким образом, с учетом вышесказанного, выражение (4) примет вид:Thus, taking into account the above, expression (4) will take the form:
В дальнейшем мы покажем, что величина α≪1, а значит, можно принять величину тогда (5) примет вид:In the future, we show that the quantity α≪1, and therefore, we can take the quantity then (5) takes the form:
где: α - параметр Пуассона, есть математическое ожидание числа сигналов, попадающих на интервал времени Δt=τп=5·10-3 секwhere: α is the Poisson parameter, is the mathematical expectation of the number of signals falling in the time interval Δt = τ p = 5 · 10 -3 sec
где: λср(t) - средняя плотность потока.where: λ cf (t) is the average flux density.
В нашем случае: т.е. соответствует выражению (3)In our case: those. corresponds to the expression (3)
Поэтому решение (7) имеет вид:Therefore, solution (7) has the form:
подставив (8) в (6), получим:substituting (8) in (6), we obtain:
С другой стороны, согласно формуле изобретения имеем [2]:On the other hand, according to the claims we have [2]:
Приравняем правые части выражений (9) и (10)We equate the right parts of expressions (9) and (10)
Решим выражение (11) относительно Тср We solve the expression (11) with respect to T cf
В условиях, заданных для реализации способа, мы приняли значение m=1, т.е. допускаем одно совпадение двух сигналов с разных КП за время наблюдения за работой системы Тн в течение 1 суток. С учетом этого, выражение (12) примет вид:Under the conditions set for the implementation of the method, we took the value m = 1, i.e. we admit one coincidence of two signals from different controllers during the observation of the operation of the T n system for 1 day. With this in mind, expression (12) will take the form:
Определим значение Тср с учетом исходных данных:Define the value of T cf taking into account the source data:
N=500, τп=5·10-3 сек, ТН=86400 секN = 500, τ p = 5 · 10 -3 s, T N = 86400 s
Определим согласно формуле изобретения период T1 Define according to the claims the period T 1
Определим согласно формуле изобретения значения периодов Т2-Т9:Define according to the claims the values of the periods T 2 -T 9 :
T2=2T1=2×13=26 секT 2 = 2T 1 = 2 × 13 = 26 sec
T3=3Tl=3×13=39 секT 3 = 3T l = 3 × 13 = 39 sec
T4=4T1=4×13=52 секT 4 = 4T 1 = 4 × 13 = 52 sec
Тср=Т5=5Т1=5×13=65 секT cf = T 5 = 5T 1 = 5 × 13 = 65 sec
Т6=6Т1=6×13=78 секT 6 = 6 T 1 = 6 × 13 = 78 sec
T7=7T1=7×13=91 секT 7 = 7T 1 = 7 × 13 = 91 sec
T8=8T1=8×13=104 секT 8 = 8T 1 = 8 × 13 = 104 sec
T9=9T1=9×13=117 секT 9 = 9T 1 = 9 × 13 = 117 sec
Определим n - количество опытов за время наблюдения Тн за работой системы, т.е. за 1 суткиDefine n - the number of experiments during the observation of T n the operation of the system, i.e. for 1 day
Определим вероятность Р(А) согласно формуле изобретения с учетом (15) [2]We determine the probability of P (A) according to the claims taking into account (15) [2]
Определим значение α - параметр Пуассона из (8)Define the value of α - the Poisson parameter from (8)
Вычислим lα=1,04. Это значит, что принятие в выражении (5) величины lα≈1 - справедливо.We calculate l α = 1.04. This means that the adoption of l α ≈1 in expression (5) is fair.
Таким образом, мы доказали, что цель, поставленная изобретением, достигнута, при этом получен новый технический результат при передаче сигналов ТС, ТИ с рассредоточенных КП на общий ДП:Thus, we have proved that the goal set by the invention has been achieved, while a new technical result is obtained when transmitting signals of a TS, TI from a distributed KP to a common DP:
1) Устранена линия электропередачи, с помощью которой в ПРОТОТИПЕ формировали периоды следования сигналов, что позволяет в предложенном техническом решении использовать мобильный ДП и мобильные КП.1) The power line has been eliminated, with the help of which signal repetition periods were formed in PROTOTYPE, which allows the use of a mobile DP and mobile gearboxes in the proposed technical solution.
2) В ПРОТОТИПЕ при большом количестве КП будет большой разброс в значениях T1 и TN, т.е. за один период работы КПN, КП1 будет выходить на передачу несколько раз, что создает НЕРАВНОЦЕННЫЕ условия работы между КП. В предложенном техническом решении ВСЕ КП находятся в одинаковых условиях и ВСЕ имеют один и тот же усредненный период следования Тср. В связи с этим, для каждого КП в ПРОТОТИПЕ должен быть индивидуальный блок формирования периодов следования сигналов. В предложенном техническом решении на всех КП установлены одинаковые блоки формирования периодов следования сигналов и одинаковые генераторы случайных чисел, что очень важно для производства.2) In the PROTOTYPE with a large number of KP there will be a large spread in the values of T 1 and T N , i.e. during one period of operation of gearbox N , gearbox 1 will be transmitted several times, which creates UNEQUAL working conditions between gearboxes. In the proposed technical solution, ALL KP are in the same conditions and ALL have the same average follow-up period T cf. In this regard, for each control unit in PROTOTYPE there should be an individual unit for the formation of signal repetition periods. In the proposed technical solution, all CPs have the same blocks for generating periods of signals and the same random number generators, which is very important for production.
Литература:Literature:
1. Е.С.Вентцель. Теория вероятностей. М.: "Наука", 1964 г.1. E.S. Wentzel. Probability theory. M .: "Science", 1964
2. Е.С.Вентцель, Л.А.Овчаров. Теория вероятностей. "Наука", 1973 г.2. E.S. Wentzel, L.A. Ovcharov. Probability theory. Science, 1973
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003110083/09A RU2280949C2 (en) | 2003-04-09 | 2003-04-09 | Signal transmitting and receiving system using radio channel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003110083/09A RU2280949C2 (en) | 2003-04-09 | 2003-04-09 | Signal transmitting and receiving system using radio channel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003110083A RU2003110083A (en) | 2004-11-27 |
RU2280949C2 true RU2280949C2 (en) | 2006-07-27 |
Family
ID=37057947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003110083/09A RU2280949C2 (en) | 2003-04-09 | 2003-04-09 | Signal transmitting and receiving system using radio channel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2280949C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2454836C2 (en) * | 2007-09-28 | 2012-06-27 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Method to randomize periodical scanning of channels |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2449660C3 (en) * | 1974-10-18 | 1982-12-16 | Theimeg-Elektronikgeräte GmbH & Co, 4060 Viersen | Method and device for the synchronization of time-division multiplex autonomous transmitter stations with equal rights |
RU2160501C2 (en) * | 1999-03-02 | 2000-12-10 | Государственное унитарное предприятие - Забайкальская железная дорога | Method for transmission of addressed messages |
RU2186461C2 (en) * | 2000-05-30 | 2002-07-27 | Цагарейшвили Северьян Александрович | Device for transmitting and receiving signals over radio channel |
-
2003
- 2003-04-09 RU RU2003110083/09A patent/RU2280949C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2449660C3 (en) * | 1974-10-18 | 1982-12-16 | Theimeg-Elektronikgeräte GmbH & Co, 4060 Viersen | Method and device for the synchronization of time-division multiplex autonomous transmitter stations with equal rights |
RU2160501C2 (en) * | 1999-03-02 | 2000-12-10 | Государственное унитарное предприятие - Забайкальская железная дорога | Method for transmission of addressed messages |
RU2186461C2 (en) * | 2000-05-30 | 2002-07-27 | Цагарейшвили Северьян Александрович | Device for transmitting and receiving signals over radio channel |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БОБНЕВ М.П. Генерирование случайных сигналов. - М.: Энергия, 1971, с.174-177. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2454836C2 (en) * | 2007-09-28 | 2012-06-27 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Method to randomize periodical scanning of channels |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10390205B2 (en) | Bluetooth® connection setup and Bluetooth® device | |
JP2946406B2 (en) | Transmission device, reception device, and communication system | |
RU2280949C2 (en) | Signal transmitting and receiving system using radio channel | |
RU2104616C1 (en) | Method for suppression of radio communication channels | |
CN107085210B (en) | A kind of S mode selective call method of combination | |
RU2186461C2 (en) | Device for transmitting and receiving signals over radio channel | |
RU2186462C2 (en) | Method for transmitting and receiving signals over radio channel | |
GB630094A (en) | Improvements in or relating to signalling systems | |
RU2168862C1 (en) | Signal receiving and transmitting method | |
US3742452A (en) | Selective polling of terminals via a sequentially coupled broadband cable | |
US2764754A (en) | Electrical remote control and supervisory systems | |
RU2245001C1 (en) | Head-end station of system for radio communications with mobile objects | |
Black et al. | PCM equipment | |
RU2266616C2 (en) | System for transmitting and receiving signals via three-phase electric networks | |
RU2266615C2 (en) | System for transfer and receipt of signals via three-phase electric networks | |
RU2000113642A (en) | METHOD FOR TRANSMISSION AND RECEIVING OF SIGNALS ON THE RADIO CHANNEL | |
RU2224371C2 (en) | Simplex method for signal transmission and reception over three-phase power mains | |
SU634344A1 (en) | Telemechanical apparatus | |
SU824261A1 (en) | Device for remote control and indication of distributing networks | |
US20250167826A1 (en) | Wireless network with channel hopping | |
RU2003110082A (en) | METHOD OF GUTIN K.I. TRANSMISSION AND RECEIVING OF SIGNALS ON THREE PHASE ELECTRIC NETWORKS | |
RU2109406C1 (en) | Signal transmitter of frequency-matrix type | |
US3149331A (en) | Pulsed radar systems | |
SU1083382A1 (en) | Device for transmitting and receiving information | |
RU2160501C2 (en) | Method for transmission of addressed messages |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |