Патент на изобретение №2228275

(54) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ИЗВЕЩЕНИЙ ДЛЯ СИСТЕМ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ ОХРАНЫ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ И ОБЪЕКТОВ НЕДВИЖИМОСТИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области охраны транспортных средств и объектов недвижимости. После возникновения события на объекте передают на пункт централизованной охраны последовательный двоичный код извещения с количеством разрядов М при постоянной продолжительности Т_БИТ символов. В зависимости от принятого кода формируют световые и звуковые сигналы и/или отправляют предупреждение по линии связи. При передаче первого символа, например “1”, используют случайную или псевдослучайную частоту F_СЛ в момент начала передачи извещения, а при передаче второго символа, например “0”, – частоту F_СЛ+F, где F – фиксированный интервал. В пункте централизованной охраны фильтрами выделяют участки каналов с шагом, в целое число К раз меньшим интервала F. В каждом канале определяют Р аддитивных функций (АФ) извещения за время т_БИТ с равномерным смещением момента окончания определения каждой АФ на интервал т_БИТ/Р. АФ с совпадающими моментами окончания их определения сравнивают между собой и условно устанавливают, что первый из символов принят в тех каналах, для которых значение АФ превышает значение АФ канала с номером, большим на число К, а второй из символов – в остальных каналах. Сравнение с допустимыми для приема кодами извещения осуществляют для последовательностей условно установленных символов в каждом канале и для каждого из моментов окончания определения АФ при общем числе символов в последовательности, равном М. Изобретение позволяет увеличить зону действия и помехозащищенность систем централизованной охраны. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к беспроводной аппаратуре тревожной сигнализации и предназначено для передачи по радиоканалу извещений (в том числе – тревожных) от сигнализаторов на пункт централизованной охраны (ПЦО). Сигнализаторы при этом устанавливаются на объектах охраны, в том числе – на транспортных средствах (ТС), а также на жилых или служебных объектах, например – на гаражах.

Один из первых примеров построения такой аппаратуры приведен в патенте WO №90/07170, G 08 B 25/00, 28.06.1990. Однако в настоящее время построение аппаратуры подобного типа связано с учетом ограничений на мощность, на несущую частоту и на продолжительность передачи радиосигнала, введенных практически во всех цивилизованных странах. Не учитывать эти ограничения можно лишь для некоторых, специфических объектов охраны, см., например, патент RU №2150751, G 08 B 23/00, 10.06.2000, где на ПЦО передаются сигналы оповещения о паводке или селе.

Для России, если объектом охраны является ТС, то ГОСТ Р 41.97-99 устанавливает ограничение на частоту и мощность радиосигналов в аппаратуре тревожной сигнализации: несущая частота 433,92 МГц и максимальная мощность излучения 25 мВт.

Для обеспечения возможности конкурентоспособной свободной продажи беспроводной аппаратуры тревожной сигнализации производителю требуется, чтобы пользователь аппаратуры тревожной сигнализации не оформлял специальных разрешений на приобретение и на использование этой аппаратуры. Оформление разрешений создает неудобства для пользователя, что приводит к тому, что пользователь отказывается от приобретения подобной аппаратуры у данного производителя и ищет другого производителя.

Для аппаратуры, которая может быть использована в России без оформления официальных разрешений, Государственная комиссия по радиочастотам (ГКРЧ) решением №7/5 от 02.04.2001 ограничила номиналы используемых радиочастот (433,92 МГц0,2%) и мощность (до 5 мВт при установке на ТС и до 10 мВт для других объектов охраны).

При таких небольших мощностях сигналов, как правило, возникает существенное ограничение на удаленность сигнализаторов от ПЦО (несколько сотен метров). Кроме того, потенциальный взломщик может узнать, или измерить несущую частоту передатчика сигнализатора, а затем включить на этой частоте генератор помеховых сигналов, препятствующий идентификации извещения в ПЦО, и беспрепятственно проникнуть на охраняемый объект.

Традиционным средством увеличения удаленности сигнализаторов от ПЦО является использование ретрансляции сигналов сигнализаторов. Однако построение сети ретрансляторов вызывает дополнительные затраты на проведение строительных работ и, кроме того, требует наличия разрешения Государственной радиочастотной службы и разрешений от владельцев сооружений, на которых устанавливаются ретрансляторы.

Традиционными методами повышения помехозащищенности аппаратуры, предназначенной для передачи на ПЦО извещений сигнализаторов, является разработка специализированных передающих устройств для сигнализаторов. Примеры таких сложных специализированных передающих устройств для сигнализаторов приведены, например, в патентах RU №2196060, В 60 R 25/00, 10.01.2003; DE №19506385, G 08 В 25/10, G 08 В 29/16, 10.10.1996.

Например, в последнем из вышеуказанных патентов (DE №19506385) в каждый из сигнализаторов введено по два передающих устройства, работающих на разнесенных несущих частотах. Извещения одновременно передаются обоими передающими устройствами сигнализатора и принимаются двумя приемниками в ПЦО. Наличие такого сложного сигнала затрудняет действия потенциального взломщика и улучшает охрану объекта. Однако улучшение защищенности объекта достигается ценой резкого усложнения (и, следовательно, удорожания) аппаратуры.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ передачи извещений для систем централизованной охраны ТС и объектов недвижимости, приведенный в патенте ЕР №0729124, G 08 В 25/10, G 08 B 29/16, 28.08.1996. В указанном способе на каждой из установленного числа передающих сторон контролируют возникновение управляющего события, проводят его анализ, включают механизм противодействия нарушителю, вырабатывают соответствующий двоичный код, последовательно передают его в виде извещения на приемную сторону по выделенному радиоканалу с частотной модуляцией, устанавливая перерывы между передачами извещений не менее минимально допустимой величины, а на приемной стороне принимают переданный по радиоканалу код извещения, анализируют его, определяют тип управляющего события и адрес передающей стороны и формируют соответствующие управляющему событию световые и звуковые сигналы и/или сообщение, передаваемое по проводной связи.

Аппаратурная реализация данного способа проста, однако, для указанного способа в полной мере характерно существенное ограничение на удаленность сигнализаторов от ПЦО, вызываемое ограничением мощности передаваемого сигнала извещения. Кроме того, отсутствует защита от блокирования приема извещения, вызываемого действием генератора помеховых сигналов, включаемого потенциальным угонщиком ТС или взломщиком.

Задачей изобретения является увеличение зоны действия и помехозащищенности систем централизованной охраны ТС и объектов недвижимости путем формирования радиосигнала извещения между сигнализатором и ПЦО, для которого было бы затруднено блокирование приема, вызываемое действием генератора помеховых сигналов, и была бы обеспечена возможность увеличения допустимого расстояния между сигнализатором и ПЦО без увеличения мощности передатчика.

Поставленная задача решается тем, что в способе передачи извещений для систем централизованной охраны ТС и объектов недвижимости, при котором после возникновения каждого управляющего события на объекте охраны формируют извещение, при формировании которого анализируют управляющее событие и по результату анализа определяют последовательный двоичный код извещения с известным количеством разрядов М, передают сигнал с кодом извещения при постоянной продолжительности Т_БИТ передачи каждого двоичного символа по радиоканалу на ПЦО, где принимают сигнал с кодом извещения, дешифрируют и проверяют совпадение кода этого сигнала с одним из допустимых для приема кодов извещений, а в зависимости от принятого кода извещения формируют световые и звуковые сигналы и/или отправляют соответствующий сигнал тревожного предупреждения по установленной для предупреждений линии связи, – при передаче сигнала с последовательным двоичным кодом извещения в течение времени каждой передачи первого из логических символов, например, логической “1”, формируют и передают сигнал с частотой F_СЛ, случайно или псевдослучайно выбранной из допустимого для передачи диапазона частот в момент начала передачи извещения, а в течение времени каждой передачи второго логического символа, например, логического “0”, – сигнал с частотой F_СЛ+F, превышающей частоту передачи первого логического символа на фиксированный частотный интервал F, а в ПЦО с помощью фильтров выделяют в допустимом для приема диапазоне частот участки каналов с шагом, в установленное целое число К раз, меньшим строго фиксированного частотного интервала F, в каждом канале определяют установленное число Р аддитивных функций принятого сигнала извещения за время, равное продолжительности Т_БИТ, с равномерным смещением момента окончания определения каждой аддитивной функции в любом из каналов на интервал, равный отношению Т_БИТ к Р, сравнивают между собой в каждом из каналов аддитивные функции, для которых совпадают моменты окончания их определения, условно устанавливают, что первый из логических символов принят в тех каналах, для каждого из которых значение аддитивной функции превышает одновременно определенное значение аддитивной функции для канала с номером, большим на установленное целое число К, и второй из логических символов – в остальных каналах, определяют последовательности условно установленных логических символов для каждого канала и для каждого из моментов окончания определения аддитивной функции, при общем числе символов в последовательности, равном количеству разрядов М в последовательном коде извещения и сравнивают каждую из последовательностей с последовательными кодами, допустимых для приема извещений.

Решению поставленной задачи способствуют частные существенные признаки предложенного способа.

При передаче последовательного кода извещений изменяют амплитуду передаваемых сигналов, устанавливая в интервалах времени, близких к началу и к окончанию передачи каждого двоичного символа кода извещения, существенно меньшую амплитуду сигнала, чем амплитуда в средней части интервала передачи каждого двоичного символа кода извещения.

При приеме извещения определяют аддитивную функцию с помощью быстрого преобразования Фурье с оконной функцией, выбранной для интервалов времени передачи каждого из разрядов последовательного кода.

При приеме извещения определяют аддитивную функцию в интервалах времени Т_БИТ/Р, меньших продолжительности Т_БИТ передачи каждого двоичного символа кода извещения в число раз, равное установленному числу Р аддитивных функций, а значения аддитивных функций определяют при суммировании результатов Р последних определений.

При приеме сигналов исключают из сравнений с допустимыми для приема кодами извещения все последовательности условно установленных логических символов, начальные двоичные символы в которых отличаются от маркерной последовательности в числе разрядов, превышающем установленную допустимую величину _ОШ.

При приеме извещений устанавливают ширину полосы частот каждого из каналов, в определенное число раз превышающую установленный для них шаг частот.

На фиг.1 представлена упрощенная блок-схема возможного варианта системы централизованной охраны ТС и объектов недвижимости, в которой реализуется предлагаемый способ передачи извещений. На фиг.2 приведен вид сигнала, используемого в извещениях при передаче логического “0” и логической “1”. На фиг.3 представлена блок-схема алгоритма работы сигнализатора при формировании и передаче извещения. На фиг.4 приведены временные диаграммы работы ПЦО при приеме извещения.

На фиг.1 введены следующие обозначения:

1 – сигнализаторы, в состав каждого из которых входит блок 2 управления, блок 3 формирования частот и усилитель мощности 4 с антенной 5 сигнализатора.

Блок управления 2 выполнен с возможностью приема сигналов от датчиков тревожной сигнализации, например, по схеме контроллера.

Блок 3 формирования частот выполнен с возможностью генерации сигналов в требуемой полосе частот при псевдослучайном выборе двух частот, отличающихся на строго установленный интервал F. Меньшая из этих частот используется для передачи логической “1”, а большая – для передачи логического “0” (или наоборот, что непринципиально). Блок 3 может быть выполнен по стандартной схеме передатчика с ЧМ-модуляцией, перестраиваемого по частоте кодом, или напряжением, например, на основе обычного синтезатора частоты и опорного генератора с ЧМ-модуляцией, или генератора ВЧ-сигнала, управляемого напряжением, или генератора ВЧ-сигнала на основе DDS-синте-затора.

Усилитель мощности 4 с антенной 5 сигнализатора выполнен с возможностью передачи по радиоканалу кодов извещений на приемную антенну 6, подключенную к приемнику 7.

8 – ПЦО, в состав которого, кроме приемной антенны 6 и приемника 7, входят также аналого-цифровой преобразователь 9, подключенный к набору узкополосных цифровых фильтров 10. При этом каждый узкополосный цифровой фильтр 10 подключен ко входам определенного числа сумматоров 11. Кроме того в состав ПЦО 8 входит решающий блок 12, блок 13 анализа, блок 14 световой и звуковой сигнализации, а также блок 15 связи.

Приемник 7 может быть гетеродинного типа, то есть осуществлять перенос входной полосы частот в область более низких (звуковых) частот.

В качестве аналого-цифрового преобразователя 9 могут быть использованы серийно выпускаемые микросхемы аналого-цифровых преобразователей.

Каждый из узкополосных цифровых фильтров 10 выполнен с возможностью подсчета в установленном для него диапазоне частот аддитивной функции, характеризующей принятый сигнал.

Решающий блок 12 и блок 13 анализа представляют собой контроллеры.

Блок 14 световой и звуковой сигнализации выполнен с возможностью индикации полученного ПЦО 8 извещения в виде световых и звуковых сигналов, однозначно определяющих сигнализатор 1 и датчик тревожной сигнализации, срабатывание которого вызвало формирование извещения.

Блок 15 связи выполнен с возможностью передачи (например, по телефону) сигналов тревоги, используемых для вызова наряда охраны на объект охраны, контролируемый сигнализатором 1, передавшим извещение.

Простейший (приведенный на фиг.1) вариант системы, реализующей заявляемый способ передачи извещений для систем централизованной охраны ТС и объектов недвижимости, работает следующим образом.

Для каждого из входящих в систему сигнализаторов 1, реализующих охранную функцию, может наступить событие, вызывающее не только противодействие лицу (или явлению), нарушившему охранную функцию, но и требование на формирование радиосигнала с извещением. Такие события носят наименование – управляющие события (melderelevanten Ereignis). К управляющим событиям могут быть отнесены и определенные технические действия (например, включение или временное отключение сигнализатора 1). Один из возможных видов радиосигнала, используемого при передаче извещения, приведен на фиг.2. Примерами управляющих событий являются:

– включение сигнализатора 1 в режим охраны;

– временное отключение сигнализатора 1;

– нарушение охраняемого периметра (для ТС это открывание багажника, капота или двери);

– включение зажигания на охраняемом ТС;

– пожарная сигнализация;

– переход сигнализатора 1 на резервное питание;

– проверка канала связи.

Следует отметить, что одно и то же событие может быть как управляющим, так и не управляющим. Анализ того, является ли данное событие управляющим или же нет, – это отдельная задача блока 2 управления, не рассматриваемая в рамках настоящего изобретения. Вне рамок настоящего изобретения остается и механизм противодействия, который должен включаться при возникновении управляющего события на объекте охраны.

В рамках настоящего изобретения считается, что каждое из управляющих событий требует однократной отработки, то есть, не рассматриваются повторные передачи одного и того же извещения об управляющем событии (хотя в аппаратурной реализации предлагаемого способа на предприятии-заявителе предусмотрена троекратная и четырехкратная передача определенных тревожных извещений).

Итак, при наступлении любого управляющего события блок 2 управления начинает отрабатывать программу, соответствующую сигналу датчика, вызвавшему управляющее событие. Упрощенная блок-схема программы работы блока 2 управления приведена на фиг.3.

Первое, что должен определить блок 2 управления, это – способен ли сигнализатор 1 передавать извещение о наступившем управляющем событии, то есть, прошел ли минимально допустимый промежуток времени Т_МИН с момента t_Ф отработки предыдущего управляющего события. Если сигнализатор 1 не готов к отработке управляющего события, то есть разность между текущим моментом времени t и моментом t_Ф меньше допустимого Т_МИН, то необходимо запомнить наступление данного управляющего события и дожидаться окончания допустимого промежутка Т_МИН. При этом, в общем случае, может создаться очередь на передачу. Для каждого управляющего события, ожидающего передачи в очереди, должен быть отведен определенный участок памяти в блоке 2 управления.

В рассматриваемой аппаратурной реализации способа предполагается, для простоты, что в блоке 2 управления запоминается информация о единственном управляющем событии, ожидающем передачи. Естественно, при запоминании управляющего события блок 2 управления должен проверить, не запомнено ли уже какое-нибудь более приоритетное управляющее событие. В последнем случае запоминать ничего не нужно. Для программы работы, приведенной на фиг.3, выбрана такая нумерация управляющих событий, при которой более приоритетным считается управляющее событие с большим номером.

Блок 2 управления определяет код извещения, соответствующий наступившему (или запомненному) управляющему событию, начинает отсчет нового промежутка времени Т_МИН и передает на блок 3 формирования частот два сигнальных воздействия. Одно из них представляет собой псевдослучайно выбранный в момент начала формирования извещения набор двоичных символов, для которого должны быть установлены границы возможных изменений. А другое – это последовательный двоичный код извещения.

В последовательном двоичном коде извещения выделяются следующие части:

– МАРКЕР (общий для всех извещений набор символов);

– АДРЕС (набор символов, определяющий конкретный сигнализатор 1);

– ИНФОРМАЦИЯ (символы, определяющие управляющее событие);

– КОНТРОЛЬНАЯ СУММА (набор контрольных символов).

Таким образом, в течение времени передачи извещения на блок 3 формирования частот могут поступать только два кода, отличающиеся друг от друга одним разрядом, который может меняться только в моменты окончания передачи каждого разряда последовательного кода извещения.

Так как по каждому подключаемому коду блок 3 формирования частот формирует строго определенную выходную частоту, то в течение времени передачи извещения на выходе блока 3 формирования частот оказывается сигнал, частота которого меняется синфазно изменению разрядов последовательного кода извещения, а разность частот формируемого сигнала F строго постоянна.

То есть, при передаче логической “1” последовательного кода извещения блок 3 формирования частот формирует на своем выходе сигнал со случайной частотой F_СЛ, а при передаче логического “0” – сигнал с частотой F_СЛ+F. При этом значение частоты F_СЛ определяется в момент начала передачи извещения из заранее определенной допустимой области частот.

Сигнал с выхода блока 3 формирования частот поступают на усилитель мощности 4. Кроме того, блок 2 управления передает на усилитель 4 мощности специальный сигнал управления, длительность которого равна продолжительности Т_БИТ передачи разряда последовательного кода, а форма устанавливает амплитуду выходного сигнала усилителя мощности 4 таким образом, чтобы в моменты возможного изменения частоты сигнала его амплитуда была бы минимальной, т.е. осуществляется амплитудная модуляция выходного сигнала.

На фиг.2 приведен вид сигнала, формируемого усилителем мощности 4. С выхода усилителя мощности 4 эти сигналы в виде радиоимпульсов передаются по радиоканалу через антенну 5 сигнализатора на приемную антенну 6.

Принятый приемной антенной 6 сигнал извещения сигнализатора 1 попадает на приемник 7, входящий в состав ПЦО 8. Приемник 7 осуществляет перенос входной полосы частот сигнала в область более низких (звуковых) частот, то есть все частоты принятых сигналов уменьшаются на установленную величину D. Далее, уже в области звуковых частот, сигнал извещения проходит аналого-цифровое преобразование, которое осуществляет аналого-цифровой преобразователь 9.

Преобразованный в набор выборок кодов сигнал извещения подвергается цифровой фильтрации на N узкополосных цифровых фильтрах 10. При такой фильтрации весь частотный диапазон приемника 7 разбивается на N равных полос частот (на N каналов). Шаг частот (то есть, разность между серединами полос частот соседних каналов) для каждого канала должен быть в целое число К раз меньше, чем величина F, установленная в сигнализаторе 1. То есть, если частотный диапазон приемника 7 представляет собой область частот, начиная с F_OR до F_NR, то должна выполняться формула

Например, при выбранных K=2 и N=512 для диапазона рабочих частот F_NR-F_OR=20 кГц, необходимо, в соответствии с приведенной формулой, выбрать F=78,125 Гц.

В каждом из сигнализаторов 1 значения F_СЛ могут зависеть не только от кода, поступающего от блока 2 управления, но и от разброса параметров электрорадиоэлементов, от времени и от температуры. Однако можно считать, что такого рода изменения F_СЛ ограничены. Те же ограничения существуют и для параметров F_OR и F_NR в ПЦО 8. Учет этих ограничений приводит к тому, что рабочая полоса частот сигнализатора 1 должна быть более узкой, чем рабочая полоса частот приемника 7.

Таким образом, любой переданный сигнализатором 1 сигнал извещения всегда попадает в два канала ПЦО 8, номера которых отличаются на К. При этом, для определенности, по каналу с меньшим номером (i_R) осуществляется прием логических “1”, а по каналу с номером (i_R+К) – прием логических “0”. Величина i_R определяется выбранной в сигнализаторе 1 частотой F_СЛ и неизвестна в ПЦО 8. Однако, известно, что сигнализатор 1 во время передачи логического “0” не передает логической “1” и наоборот, во время передачи логической “1” не передает логического “0”. Это значит, что для ПЦО 8 прием сигнала по каналам с номерами i_R и i_R+К разделен по времени, хотя границы этого временного разделения (то есть, те моменты, в которые для сигнализатора 1 заканчиваются промежутки времени Т_БИТ) остаются при приеме извещений неизвестными.

Поэтому для каждого принимаемого извещения требуется сделать несколько (например, Р) предположений о времени окончания промежутков времени Т_БИТ. С учетом того, что в сигнализаторе 1 амплитуда выходных сигналов снижается вблизи границ промежутков времени Т_БИТ, особая точность в определении этих границ не требуется. Для схемы ПЦО 8, приведенной на фиг.1, и временных диаграмм его работы, приведенных на фиг.4, в ПЦО 8 проводят четыре (Р=4) предположения о времени окончания промежутков времени _БИТ. При таком числе предположений максимально возможная ошибка будет составлять 12,5% от величины промежутков времени Т_БИТ, что, как правило, вполне достаточно для безошибочного приема извещений.

Каждый узкополосный цифровой фильтр 10 определяет в строго определенной для него области частот некоторую аддитивную функцию сигнала. Примерами таких функций могут быть сумма амплитуд сигналов или квадрат действующего значения сигнала при известном промежутке усреднения Т_БИТ. Возможно также использование быстрого преобразования Фурье. На временной диаграмме “Вход” (фиг.4) показан вид входного сигнала для ПЦО 8, в котором следуют: логический “0”, логическая “1”, снова логический “0” и снова логическая “1”. Выходной сигнал узкополосного цифрового фильтра 10, в область частот которого попадает частота, соответствующая передаче логической “1”, обозначен на фиг.4, как “A₁“, а выходной сигнал узкополосного цифрового фильтра 10, в область частот которого попадает частота, соответствующая передаче логического “0”, обозначен на фиг.4, как “А₀“. Спустя промежутки времени, в четыре раза меньшие Т_БИТ, каждый из узкополосных цифровых фильтров 10 передает накопленную аддитивную функцию в четыре сумматора 11, после чего аддитивная функция в узкополосном цифровом фильтре 10 сбрасывается и начинается ее новое накопление.

Сумматоры 11 складывают полученные из соответствующих узкополосных цифровых фильтров 10 значения аддитивной функции и после установленного числа суммирований передают полученный результат в решающий блок 12, после чего – обнуляются и принимают следующее значение аддитивной функции из соответствующего узкополосного цифрового фильтра 10. При этом для четырех сумматоров 11, подключенных к одному и тому же узкополосному цифровому фильтру 10, моменты передачи результатов в решающий блок 12 сдвинуты друг относительно друга на четвертую часть промежутка времени Т_БИТ, то есть, на промежуток времени накопления аддитивной функции в узкополосном цифровом фильтре 10.

Фиг.4 поясняет методику передачи кодов в решающий блок 12. Сигналы A₁ являются входными для четырех сумматоров 11, выходными сигналами которых являются сигналы, показанные соответственно на диаграммах S1A, S1Б, S1B и S1Г. В свою очередь сигналы А₀ являются входными для четырех сумматоров 11, выходными сигналами которых являются сигналы, показанные соответственно на диаграммах S0A, S0Б, S0B и S0Г. Моменты передачи результатов из соответствующих сумматоров 11 в решающий блок 12 выделены на фиг.4 жирными вертикальными прямыми. При передаче результатов из узкополосного цифрового фильтра 10 в сумматоры 11 происходит сдвиг диаграмм на Т_БИТ/4. Из фиг.4 видно, что чем ближе (с учетом сдвига) моменты передачи результатов в решающий блок 12 из сумматоров 11 к моментам окончания промежутков времени Т_БИТ в сигнализаторе 1, тем больше отличаются друг от друга результаты, передаваемые в решающий блок 12. На фиг.4 наибольшее отличие у сигналов S_1Г и S_0Г. В сигналах “Вход” на фиг.4 уровень помех невелик (визуально его заметить нельзя). Однако, даже при больших интенсивностях помех, их величина после прохождения узкополосных цифровых фильтров 10 должна быть близкой для каналов, номера которых отличаются на К (так как это каналы с близкими частотами). Поэтому, по чертежу фиг.4 можно сделать вывод: если в моменты передачи результатов в решающий блок 12 величина S_1Г>S_0Г, то в течение промежутка времени, близкого к Т_БИТ-Г, сигнализатор 1 передавал радиосигнал с частотой, близкой к частоте логической “1”. И наоборот, если в моменты передачи результатов в решающий блок 12 величина S_1Г0Г, то в течение промежутка времени, близкого к Т_БИГ-Г, сигнализатор 1 передавал радиосигнал с частотой, близкой к частоте логического “0”.

Необходимо отметить, что в общем случае ширина полос частот F_Ф узкополосных цифровых фильтров 10 может существенно превышать их шаг частот F/К, то есть полосы частот каналов могут перекрываться. Это снижает вероятность ошибки при приеме извещений, ведь сигналы извещений с частотами на границе полосы частот какого-нибудь канала оказываются для одного из его соседних каналов удаленными от границы полосы частот. Однако перекрытие полос частот каналов приводит к тому, что возрастает уровень помех в каждом канале, а одно и то же извещение может быть принято в соседних парах каналов, номера которых отличаются на К. Несмотря на это, при реализации системы централизованной охраны, реализующей заявляемый способ, была выбрана ширина полосы частот каналов, почти в два раза превышающая шаг частот.

Решающий блок 12 совместно анализирует данные от всех N сумматоров 11 одновременно передающих на него эти данные. Для каждой пары каналов, номера которых отличаются на К, в соответствующий участок памяти решающего блока 12 заносится единица, если результат, накопленный в сумматоре 11 канала с меньшим номером, превышает результат, накопленный в сумматоре 11 канала с большим номером. Если это условие не выполняется, в тот же участок памяти заносится ноль. Решающий блок 12 непрерывно сравнивает информацию, записанную в М ячейках подряд каждого из участков памяти с каждым из допустимых извещений, которые может сформировать каждый из сигнализаторов 1 (М – количество разрядов в последовательном двоичном коде каждого извещения). Если, например, ПЦО 8 обслуживает 32 сигнализатора 1 и каждый из этих сигнализаторов 1 может послать 32 различных 180-разрядных извещения (М=180), а частотный диапазон приемника ПЦО 8 разбит на 1024 канала, для каждого из которых ПЦО 8 делает по 4 предположения о времени окончания промежутков времени Т_БИТ, то общее число анализируемых участков памяти равно 4096, по 180 двоичных символов в каждом, а сравнивать информацию, записанную в этих участках памяти следует с 1024 извещениями.

При практической реализации задача упрощается тем, что структура извещений сигнализаторов 1 строго фиксирована: каждое из извещений начинается с фиксированного для всех извещений и сигнализаторов 1 маркера, состоящего из тридцати одного разряда. То есть, решающий блок 12 проверяет только набор из тридцати одного двоичного символа подряд, а дальнейшие действия проводит только для тех извещений, в которых выделен маркер, то есть, анализирует разряды после маркера. При этом необходимо отметить, что маркер можно считать выделенными и при нескольких случайных ошибках в разрядах маркера. Следует только ввести максимально допустимое для системы число ошибок _ОШ при выделении маркера. Во всех разрядах извещения, принимаемых после маркера, допускается определенное количество ошибок, зависящее от типа помехоустойчивого кодирования передаваемых данных.

Продолжительность Т_БИТ может быть выбрана таким образом, чтобы при отсутствии наведенных активных помех ошибка в интерпретации принятых сигналов была бы сколь угодно мала. С другой стороны, вероятностью случайного набора кода извещения (ложная тревога) можно пренебречь. При Т_БИТ=20 мс, числу каналов 1024, 4 предположениях о времени окончания промежутков времени Т_БИТ, 32 сигнализаторах при 32 возможных различных извещениях от каждого сигнализатора и при 180 разрядах в каждом извещении среднее время ожидания ложной тревоги превышает 8 миллиардов лет.

После того, как решающий блок 12 выделил полностью какое-либо из извещений, а проверка контрольной суммы подтвердила правильность такого выделения, это извещение передается в блок анализа 13. При этом разумеется, не исключается, что при различных предположениях о времени окончания промежутков времени Т_БИТ в блок 13 анализа поступят полностью совпадающие извещения. Причинами возникновения полностью совпадающих извещений могут быть и перекрытия полос частот каналов приема.

Блок 13 анализа по адресной части извещения определяет сигнализатор 1, сформировавший извещение. По информационной части извещения определяется датчик, срабатывание которого было тем управляющим событием, которое привело к передаче извещения. В зависимости от сигнализатора 1 и датчика управляющего события, блок 13 анализа соответствующим образом включает блок 14 световой и звуковой сигнализации, а также блок 15 связи, который, при необходимости, производит (например, по телефону) вызов наряда охраны на объект охраны, контролируемый сигнализатором 1, передавшим извещение. Если на блок 13 анализа поступает извещение, световая и звуковая сигнализация о котором уже включена, то блок 13 анализа игнорирует указанное извещение.

Использование предлагаемого способа позволяет устанавливать в сигнализаторах 1 и ПЦО 8 схемные решения, не требующие высокой стабильности формируемых частот в зависимости от разброса параметров электрорадиоэлементов, от времени и от температуры. Необходимо только строгое постоянство параметров в моменты приема ПЦО 8 сигнала извещения от сигнализатора 1 (время порядка нескольких секунд).

Использование заявляемого способа затрудняет потенциальному взломщику блокирование приема извещения, вызываемого действием генератора помеховых сигналов. Это обусловлено тем, что потенциальный взломщик не может априорно установить частоту передачи извещения, а закрыть весь возможный частотный диапазон или даже его большую часть не представляется возможным.

Использование предлагаемого способа позволяет резко повысить отношение сигнал/шум за счет многократного сужения полосы пропускания приемного тракта для каждого из каналов приема, при котором пропорционально уменьшается мощность шума в принимаемой полосе частот, при сохранении мощности полезного сигнала. Повышение отношения сигнал/шум позволяет увеличить допустимое расстояние между сигнализатором 1 и ПЦО 8, оставаясь в пределах мощности сигнала передающего устройства, допустимой для аппаратуры передачи извещений. Проведенные на предприятии-заявителе испытания показали, что при прочих равных условиях допустимое расстояние между сигнализатором 1 и ПЦО 8 увеличивается с 500 м до 5 км (при мощности сигнала предающего устройства, отвечающего требованиям ГКРЧ).

Таким образом, совокупность известных и вновь введенных в заявляемом способе действий над материальными объектами позволяет решить поставленную задачу. Способ технически реализуем и обладает новизной, что позволяет рассматривать его, как изобретение.

Формула изобретения

1. Способ передачи извещений для систем централизованной охраны транспортных средств и объектов недвижимости, при котором после возникновения каждого управляющего события на объекте охраны формируют извещение, при формировании которого анализируют управляющее событие, и по результату анализа определяют последовательный двоичный код извещения с известным количеством разрядов М, передают сигнал с кодом при постоянной продолжительности Т_БИТ передачи каждого двоичного символа по радиоканалу на пункт централизованной охраны, где принимают сигнал с кодом извещения, дешифрируют и проверяют совпадение кода этого сигнала с одним из допустимых для приема кодов извещений, а в зависимости от принятого кода извещения формируют световые и звуковые сигналы и/или отправляют соответствующий сигнал тревожного предупреждения по установленной для предупреждений линии связи, отличающийся тем, что при передаче сигнала с последовательным двоичным кодом извещения в течение времени каждой передачи первого из логических символов, например, логической “1”, формируют и передают сигнал с частотой F_СЛ, случайно или псевдослучайно выбранной из допустимого для передачи диапазона частот в момент начала передачи извещения, а в течение времени каждой передачи второго логического символа, например, логического “0”, – сигнал с частотой F_СЛ+F, превышающей частоту передачи первого логического символа на фиксированный частотный интервал F, а в пункте централизованной охраны с помощью фильтров выделяют в допустимом для приема диапазоне частот участки каналов с шагом, в установленное целое число К раз меньшим строго фиксированного частотного интервала F, в каждом канале определяют установленное число Р аддитивных функций принятого сигнала извещения за время, равное продолжительности T_БИТ, с равномерным смещением момента окончания определения каждой аддитивной функции в любом из каналов на интервал, равный отношению Т_БИТ к Р, сравнивают между собой в каждом из каналов аддитивные функции, для которых совпадают моменты окончания их определения, условно устанавливают, что первый из логических символов принят в тех каналах, для каждого из которых значение аддитивной функции превышает одновременно определенное значение аддитивной функции для канала с номером, большим на установленное целое число К, и второй из логических символов – в остальных каналах, определяют последовательности условно установленных логических символов для каждого канала и для каждого из моментов окончания определения аддитивной функции при общем числе символов в последовательности, равном количеству разрядов М в последовательном коде извещения, и сравнивают каждую из последовательностей с последовательными кодами допустимых для приема извещений.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при передаче последовательного кода извещений изменяют амплитуду передаваемых сигналов, устанавливая в интервалах времени, близких к началу и к окончанию передачи каждого двоичного символа кода извещения, существенно меньшую амплитуду сигнала, чем амплитуда в средней части интервала передачи каждого двоичного символа кода извещения.

3. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что при приеме извещения определяют аддитивную функцию с помощью быстрого преобразования Фурье с оконной функцией, выбранной для интервалов времени передачи каждого из разрядов последовательного кода.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что при приеме извещения определяют аддитивную функцию в интервалах времени Т_БИТ/Р, меньших продолжительности Т_БИТ передачи каждого двоичного символа кода извещения в число раз, равное установленному числу Р аддитивных функций, а значения аддитивных функций определяют при суммировании результатов Р последних определений.

5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что при приеме сигналов исключают из сравнений с допустимыми для приема кодами извещения все последовательности условно установленных логических символов, начальные двоичные символы в которых отличаются от маркерной последовательности в числе разрядов, превышающем установленную допустимую величину _ОШ.

6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что при приеме извещений устанавливают ширину полосы частот каждого из каналов, в определенное число раз превышающую установленный для них шаг частот.

РИСУНКИ