一種集成式變碼接收電路的制作方法

一種集成式變碼接收電路的制作方法
【專利摘要】一種集成式變碼接收電路，屬于通訊【技術領域】，本措施可制成集成式，由解碼塊、變碼電路、鎖閉單元、執行單元、接收解調電路共同組成的一種集成式變碼接收電路，接收解調電路連接解碼塊的輸入，解碼塊的四路輸出分別接變碼電路、鎖閉單元與執行單元，四路輸出中與變碼電路的輸入相接的為變碼控制端，與執行單元相接的為最后輸出端，其余兩路與鎖閉單元相接，初始狀態下接收第一次發射信號，啟動變碼電路形成兩位變動碼的變碼后，接收第二次發射信號，啟動執行單元，若接收錯誤，鎖閉單元啟動，將無法變碼與執行，極大的增加了破解了破譯的難度，實現兩次變碼的接收，為研究兩次發射創造良好的條件。
【專利說明】一種集成式變碼接收電路

【技術領域】
[0001]屬于通訊【技術領域】。

【背景技術】
[0002]無線電編碼發射是一種很重要的基本技術，它形成的產品遍及社會，如果能創新一種成本低，而密級又高的線路，顯然有著積極的意義。
[0003]如何提高編碼集成的破解能力，現在的技術，主要是停留在兩種思路上，一種思路是從提高編碼集成的碼的多少來提高破解能力，如果碼越多，顯然防破解能力越大，另一種思路將編碼的發射處于在變化中，顯然也增加了防破解能力，這樣的思路便產生了滾動碼以代表的種類，但是成本高，技術難度大。本單位曾研制了多種發射電路方案，是不以上述的兩種思路去研究，而是從其它思路的研究。但是用其它什么思路，這就需要創新，這是其一，其二是宏觀的創新方法想好后，用什么樣的技術手段來實現，所以還要作第二次創新，而且所采用的技術手段有很好的的可操作性嗎？等等都會成為研究中的種種問題。
[0004]解決了發射的問題，還需要與之配合的接收電路才能成為一個整體，要能接收雙碼的解碼電路，還需要解碼技術的支持，遙控產品越來越多，使其接收不準確，面對這樣的問題，需要多種技術的配合，如何能做到接收輸出的唯一性是一個關鍵，針對密級的問題，做到接收的時序性、時效性，對密級度也會產生很大的好處，所以，本單位還在繼續研究。


【發明內容】

[0005]本專利的主要目的是根據本單位前所研制的具備多種變換因素的發射方案，提出與之配合的實現發射部分發出兩次變碼的接收電路，從而呈現出以下明顯的特點，一是可以接收兩種碼的信號，二是接收具有時序，首先只能接收第一次唯一的信號，然后才能接收第二次信號，三是具有輸出的唯一的性，四是接收時有時效性，由于增加了四種重要約束，所以極大的增加了破解了破譯的難度，保持價格低廉的優勢，使產品具備超強的市場競爭力。
[0006]本專利提出的措施是:
[0007]1、一種集成式變碼接收電路由解碼塊、變碼電路、鎖閉單元、執行單元、接收解調電路共同組成。
[0008]其中:接收解調電路連接解碼塊的輸入，解碼塊的四路輸出分別接變碼電路、鎖閉單元與執行單元。
[0009]解碼塊有8位碼線與四路輸出，8位碼中的6位接為固定碼，另兩位接為第一變動碼與第二變動碼，也是第一變碼端與第二變碼端。
[0010]四路輸出中與變碼電路的輸入相接的為變碼控制端，與執行單元相接的為最后輸出端，其余兩路與鎖閉單元相接。
[0011]變碼電路由限流電阻、運算放大器、分壓電路與兩個模擬開關組成。
[0012]變碼控制端連接限流電阻后接到運算放大器的正相端，運算放大器的負相端接分壓電路，運算放大器的輸出端接兩個模擬開關的控制端，第一個模擬開關的輸入端接地線，第二個模擬開關的輸入端接電源，第一個模擬開關的輸出端接第一變動碼，第二個模擬開關的輸出端接第二變動碼。
[0013]執行單元由執行觸發電阻與執行電路組成:解碼塊的最后輸出端連接執行觸發電阻的一端，執行觸發電阻的另一端接執行電路的輸入。
[0014]執行單元第一鎖閉二極管的正極接執行電路的輸入，負極接解碼塊的變碼控制端。
[0015]鎖閉單元由或門電路、反相器、鎖閉二極管組成:
[0016]第二輸出與第三輸出分別連接或門電路的輸入，或門電路的輸出連接反相器的輸入，反相器的輸出連接兩個鎖閉二極管的負極，一個鎖閉二極管即執行單元第一鎖閉二極管的正極接執行單元中執行電路的輸入，另一個鎖閉二極管即變碼電路鎖閉二極管的正極接變碼電路中運算放大器的正相端。
[0017]2、所用的解碼塊為非鎖定型。
[0018]3、模擬開關是集成電路，內部有4個獨立的開關，本措施用其中的兩個。
[0019]4、將模擬開關中其余2個開關按第一模擬開關的方式接在運算放大器的輸出，將固定碼中的2位碼線分別接在其輸出端，形成變動碼。
[0020]5、使用變碼電路的方案，將解碼塊的8位碼都連接為變動碼。
[0021]對本措施進一步解釋如下:
[0022]首先要說明:編碼集成電路與解碼塊中的I表示碼位接高位，即等同于集成電路火線的電壓，O表示碼位接低位，等同于集成電路的地線。懸浮狀態表示該碼位既未接電源，也未接通地線。
[0023]一、前段時間，本單位所研制的單波雙碼發射的主要原理:
[0024]編碼集成電路的8位碼中，其中6位是固定碼，其余兩位是變動碼，發射部分在發射時，要發射兩次碼，其中第一次發射碼是其中的6位固定碼，和兩位的變動碼的一次碼，第二次發射的碼是不變的6位固定碼，和兩位變動碼變動后的二次碼。配合的接收第一次是接收6位固定碼，和兩位變動碼的一次碼即初始狀態下的變動碼呈現的狀態，第二次接收6位固定碼和兩變動碼變動后的二次碼。
[0025]二、運用本措施中的變碼電路，將模擬開關中其余2個開關按第一模擬開關的方式接在運算放大器的輸出，將固定碼中的2位碼線分別接在其輸出端，形成變動碼。也可以將多個變碼電路并聯，如圖2中變碼電路的連接方式，將8位碼都接為變動碼。這里只有一個變碼電路，控制兩位碼線。
[0026]在本措施中，所以產生的兩次解碼的結構是:同發射中的編碼集成塊一樣，把解碼塊8位碼中的6位碼連接成了固定碼(圖1中的03)，其余兩位為接收兩次信號的變動碼，在初始狀態下，第一變動碼呈現的是懸浮狀態，第二變動碼呈現的也是懸浮狀態，發生變碼是在收到信號后才產生。解碼塊有四位輸出端，其中與變碼電路的輸入相接的為是變碼控制端(圖2中的09)，直接控制轉碼。第二位輸出與第四位輸出連接鎖閉單元，是在接收錯誤或多位輸出為高位時，將執行單元與變碼電路鎖閉。第三位輸出又稱解碼塊的最后輸出端(圖2中的07)，該輸出與執行單元相連，是直接輸出本級的解碼結果。這種線路的結構可以實現本發明接收變碼的要求。在上述線路結構中，變碼控制端所連的電路稱為變碼電路。
[0027]三、本措施實施后可以產生四種功能:一是可以接收變碼的信號，即是可以自動轉碼，二是接收具有時序，首先只能接收第一次唯一的信號，然后才能接收第二次信號，三是具有輸出的唯一的性，四是接收時有時效性，由于增加了四種重要約束，所以極大的增加了破解破譯的難度。
[0028]1、接收兩碼信號的原因在于可以自行轉碼，其原理是:
[0029](I)、接收發射部分發出的第一次碼的的原理:如圖2中，在初始狀態下，解碼塊的變碼控制端無電壓輸出，所相連的運算放大器(圖2中的026)的正相端為低位，此時分壓電路(圖中的025)所形成的電壓加進了負相端，使運算放大器的輸出端為低位，此時所連接的兩個模擬開關的控制端都為低位，開關為斷開狀，兩個模擬開關其輸出端所連接的變碼端既沒有連接電源與地線，均為“懸浮”狀，這時不僅能可靠地收到6位固定碼，同時能收到發射部分變碼位第一次發出的懸浮的信號，與發射部分變動碼的一次信號對應，因為其原理沒有違背現有產品的性能，所以接收發射部分的第一次發射碼。
[0030](2)、接收發射部分發出的第二次碼的的原理，即轉碼的原理:當收到發射發出的第一信號后，變碼控制輸出高信號，運算放大器的正相端電壓高于了負相端的電壓，運算放大器輸出高位，所連接兩個模擬開關的控制端為高位，開關為接通狀，由于第一個模擬開關的輸入端接了地線，所以第一變動碼接通地線為低位，而第二個模擬開關的輸入端接了電源，所以第二變動碼接通電源為高位，與發射部分變動碼變動后的碼相對應，因而能收到發射部分發出的第二個變碼信號。
[0031]措施I中使用的模擬開關是集成電路⑶4066，內部有4個獨立的模擬開關，各開關間的串擾很小，典型值為一 50dB，當控制端加高電平時，開關導通，導通阻抗比較低，另夕卜，導通阻抗在整個輸入信號范圍內基本不變。消除了開關晶體管閾值電壓隨輸入信號的變化，因此在整個工作信號范圍內導通阻抗比較低。與單通道開關相比，具有輸入信號峰值電壓范圍等于電源電壓以及在輸入信號范圍內導通阻抗比較穩定等優點。當控制端加低電平時開關截止。模擬開關導通時，導通電阻為幾十歐姆；模擬開關截止時，呈現很高的阻抗，可以成為開路。模擬開關可傳輸數字信號和模擬信號，可傳輸的模擬信號的上限頻率為40MHz ο
[0032]模擬開關是一種三穩態電路，它可以根據選通端的電平，決定輸人端與輸出端的狀態。當選通端處在選通狀態時，輸出端的狀態取決于輸人端的狀態；當選通端處于截止狀態時，則不管輸人端電平如何，輸出端都呈高阻狀態。模擬開關具備了功耗低、速度快、無機械觸點、體積小和使用壽命長等特點。
[0033]2、接收兩次變碼必須具有先后的有時序限制的原理:由于解碼塊的第一變動碼初始狀為懸浮，第二變動碼的初始狀態也為懸浮，所以只有發射部分發出的第一變動碼為懸浮時，第二變動碼也為懸浮時，發射與接收碼才能對應，解碼塊的最后輸出端才有輸出，從而引起解碼塊變動碼才有變動后的新碼，而這個新碼才能和發射吻合，使解碼塊連接執行單元的最后輸出端才有高位輸出。反之發射部分如果是先發射出的是第二變動碼的二次碼I信號，或是第一變動碼的二次碼O信號，因為兩個變動碼都還處于初始信號懸浮狀，因此不能正常接收，所以連接執行單元的最后輸出端不會有輸出。以上分析，如果破解者是先用的第二次碼做破解碼，但是由于第一次碼未開，變碼控制端為低位，執行單元第一鎖閉二極管(圖2中的019)起作用，對執行單元鉗位，只有當第一次碼開通后，才能接收第二次碼，兩次碼正確才能有最后的輸出，即解碼塊連接執行單元的輸出有電壓，才能啟動執行單元。
[0034]3、具有位線唯一接收的好處與形成的原理:在措施I中，增加了鎖閉單元，其好處是當作案者在破解時，確定的位線錯，則全無輸出，因此無法破解。其原因一是只有位線正確，才可能有第二次接收的正確，否則不可能正常接收。二是只向后級輸出的位線輸出正確，在兩次碼正確時才有最后的輸出，三是如果多位輸出端同時有輸出或接收錯誤時，因為反相器(圖2中的017)的輸入端成為或門，形成互鎖，反相器的輸出為低位，執行單元第二鎖閉二極管(圖2中的018)、變碼電路的鎖閉二極管(圖2中的022)起作用，對執行單元、變碼電路進行了鉗位，所以形成執行單元、變碼電路無法啟動。
[0035]4、兩次接收碼有時效性的原理:由于解碼塊輸出是選用的瞬態型，所以不可能讓作案者較多的時間來破解，也既是第一次碼破解成功后，第二次碼必須要在很短的時間給出，否則無效，必須將重新啟動兩次碼。
[0036]本發明實施后，與本單位前申請的發射部分配合后，以下突出的特點:
[0037]1、實現了發射部分發出兩次變碼的接收，為兩次發射提供良好的條件，大大提升了低級的編碼集成電路的性質，解碼塊必須要接收兩次碼后才有輸出，因而具有很高的防破解能力，保持價格低廉的優勢，使其制成的產品具備很大的市場競爭力。
[0038]2、可靠接收兩次碼，接收具備了時序性、時效性，輸出的唯一性，極大的增加了破解破譯的難度。
[0039]3、如果與滾動碼線路的再次組合，其破譯難度是超強的，因為滾動碼是一類性質的編碼，而本措施中雙碼發射又是一類性質的編碼，兩種不同性質的編碼組合，比一種性質的編碼破解難度更大。
[0040]4、本措施的雙碼接收線路接收可靠:
[0041]其原因是本發明中的解碼塊固定碼與與發射部分的固定碼完全相符。而接收的變動碼部分，第一變動碼的一次信號碼是懸浮，第二次信號的碼是0，第二變動碼的一次信號是懸浮，第二次信號是1，與發射部分發出的兩次變碼絕對相符，完全遵循了這類編解碼塊的規律。另一個十分重要的原因是，在本發明中的接收線路中的解碼實現的是跟蹤制，也即是在接收到第一個變碼后，才自動變為第二次所需的碼，兩次接收過程不紊亂，不越位。
[0042]5、破解十分困難:主要有三個原因，一是必須有兩次不同的碼才能實現解碼，才有輸出。二是兩次所需的不同的碼有時序要求，不能紊亂，第三個重要原因是，這種不同的兩次變碼在發射時還必須有時間的要求，因為本發明中采用的編碼集成輸出是采用的瞬態輸出型，也即是說在收到信號后，其輸出只能保持為瞬態高位，短暫時間后就會消失。如果作案者，在第一次試探作正確的碼后，想在十分短暫的時間內再試探出第二次正確的碼顯然是十分困難的。也既是說，作案者想破解本發明必須通過三關:一是必須兩次不同雙碼，二是還必須有時序，三是還必須限制在很短的時間之內才能完成，因此采用作案的“掃碼儀”破解幾乎不可能。從某一方面來說，這種密級高于滾動碼，因為破解滾動碼在理論上，存在一定的概率，只是這種概率很低，很低，而本發明因為存在上述的破解三要素，這種破解概率就更低。
[0043]6、線路簡單，功能可靠，生產容易，一是不用貴重的設備與儀表，二是技術簡單，三是線路精簡且所用元件要求低，所以可以產生很高的直通率，十分適合微型企業生產。
[0044]7、根據變碼電路，可以多接幾位變動碼，更加大力提升了破解破譯的難度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0045]圖1是一種集成式變碼接收電路圖。
[0046]圖中:01、射頻接收解調部分(如超再生式接收解調單元，或外差式接收解調單元)；02、解碼塊；03、解碼塊的固定碼；04、解碼塊的第二變動碼；05、解碼塊的第一變動碼；06、解碼塊的第四輸出；07、解碼塊的最后輸出端；08、解碼塊的第二輸出；09、變碼控制端；010、執行單元；011、變碼電路；012、鎖閉單元。
[0047]圖2是本措施有關部分的實際電路圖。
[0048]圖中:01、射頻接收解調部分(如超再生式接收解調單元，或外差式接收解調單元)；02、解碼塊；03、解碼塊的固定碼；04、解碼塊的第二變動碼；05、解碼塊的第一變動碼；06、解碼塊的第四輸出；07、解碼塊的最后輸出端；08、解碼塊的第二輸出；09、變碼控制端；
015、執行觸發電阻；016、或門電路；017、反相器；018、執行單元第二鎖閉二極管；019、執行單元第一鎖閉二極管；020、執行電路；022、變碼電路的鎖閉二極管；023、限流電阻；025、分壓電路；026、運算放大器；027、第一個模擬開關；028、第二個模擬開關。

【具體實施方式】
[0049]圖1與圖2共同描述了具體實施的一種方式。
[0050]1、挑選元件:其中解碼塊選用2272，反相器選用集成電路4069，內部有6個獨立的反相器，模擬開關用集成電路⑶4066。
[0051]2、焊接:按圖2焊接。整體的原理構造如圖1所示。
[0052]3、檢測與調整:
[0053](I)、對工作狀態調整與檢測:當解碼塊(圖2中的02)在未收到第一個信號時，變碼控制端(圖2中的09)為低位，用萬用表測變碼控制端應無電壓。
[0054](2)、檢測鎖閉單元是否可靠:用萬用表測執行電路(圖2中的020)的輸入，在多位輸出端同時有輸出時，未焊錯元件的情況下，執行電路的輸入應無電壓，否則說明反相器(圖2中的017)損壞，或是其中一個或門二極管焊反，或是執行單元第二鎖閉二極管(圖2中的018)、變碼電路的鎖閉二極管(圖2中的022)焊反或損壞。
[0055](3)、對解碼塊自動變碼功能的檢測:當發射出第一次信號時，解碼塊能可靠接收，用萬用表測變碼控制端有高位輸出。此時如果用示波器的熱端連接解碼塊的變碼控制端，有高位信號產生。
[0056](4)、檢測接兩次信號的接收正確:解碼塊在收到第一信號后，很快發射第二信號，這時解碼塊最后輸出端(圖2中的07)有向后級的高位輸出。用萬用表測該位時有電壓輸出，如果采用示波器時，顯示屏有高位反應。
[0057](5)、檢測接收信號是否時序:將萬用表或示波器接到解碼塊的最后輸出端，如果首先發射第二信號，此時解碼塊最后輸出端應無高壓，如果有高壓，則說明運算放大器損壞或是變碼電路的鎖閉二極管(圖2中的022)焊接錯誤。
[0058](6)、檢測解碼塊是否為非互鎖型:將萬用表或示波器接到解碼塊的最后輸出端觀察，當收到信號后，在暫短的時間內信號會消失，否則應更換解碼塊的型號。
[0059]注:根據本措施中的變碼電路，將模擬開關中其余2個開關按第一模擬開關的方式接在運算放大器的輸出，將固定碼中的2位碼線分別接在其輸出端，形成變動碼。也可以將多個變碼電路并聯，如圖2中變碼電路的連接方式，將8位碼都接為變動碼。
【權利要求】
1.一種集成式變碼接收電路，其特征是:由解碼塊、變碼電路、鎖閉單元、執行單元、接收解調電路共同組成: 其中:接收解調電路連接解碼塊的輸入，解碼塊的四路輸出分別接變碼電路、鎖閉單元與執行單元； 解碼塊有8位碼線與四路輸出，8位碼中的6位接為固定碼，另兩位接為第一變動碼與第二變動碼，也是第一變碼端與第二變碼端； 四路輸出中與變碼電路的輸入相接的為變碼控制端，與執行單元相接的為最后輸出端，其余兩路與鎖閉單元相接； 變碼電路由限流電阻、運算放大器、分壓電路與兩個模擬開關組成； 變碼控制端連接限流電阻后接到運算放大器的正相端，運算放大器的負相端接分壓電路，運算放大器的輸出端接兩個模擬開關的控制端，第一個模擬開關的輸入端接地線，第二個模擬開關的輸入端接電源，第一個模擬開關的輸出端接第一變動碼，第二個模擬開關的輸出端接第二變動碼； 執行單元由執行觸發電阻與執行電路組成:解碼塊的最后輸出端連接執行觸發電阻的一端，執行觸發電阻的另一端接執行電路的輸入； 執行單元第一鎖閉二極管的正極接執行電路的輸入，負極接解碼塊的變碼控制端； 鎖閉單元由或門電路、反相器、鎖閉二極管組成: 第二輸出與第三輸出分別連接或門電路的輸入，或門電路的輸出連接反相器的輸入，反相器的輸出連接兩個鎖閉二極管的負極，一個鎖閉二極管即執行單元第一鎖閉二極管的正極接執行單元中執行電路的輸入，另一個鎖閉二極管即變碼電路鎖閉二極管的正極接變碼電路中運算放大器的正相端。
2.根據權利要求1所述的一種集成式變碼接收電路，其特征是:所用的解碼塊為非鎖定型。
3.根據權利要求1所述的一種集成式變碼接收電路，其特征是:模擬開關是集成電路，內部有4個獨立的開關，本措施用其中的兩個。
4.根據權利要求1所述的一種集成式變碼接收電路，其特征是:將模擬開關中其余2個開關按第一模擬開關的方式接在運算放大器的輸出，將固定碼中的2位碼線分別接在其輸出端，形成變動碼。
5.根據權利要求1所述的一種集成式變碼接收電路，其特征是:使用變碼電路的方案，將解碼塊的8位碼都連接為變動碼。
【文檔編號】H04B1/16GK204046590SQ201420559379
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月27日 優先權日:2014年9月27日
【發明者】楊遠靜, 楊飛 申請人:重慶尊來科技有限責任公司