ES2349698T3

Frequency hopping spread spectrum system with high sensitivity tracking and synchronization for frequency unstable signals

Abstract

A wireless extended spectrum communications system (14) for transmitting data, comprising: a plurality of endpoint transmitters (40) configured to transmit data through an extended spectrum signal (20) by frequency hopping, the transmission signal sent without the benefit of frequency stabilization; and at least one receiver (42) responsible for the frequency hopping extended spectrum signals, each receiver including a correlator configured to sample at least a first part of a signal preamble and correlate the part of the preamble with a preamble pattern known to determine a correlation probability, characterized by an FFT machine (52) configured to apply an algorithm to the signal in response to the probability of correlation to track or track a narrowband frequency of the signal based on at least a second part of the preamble and to decode the encoded data within the signal that follows the preamble; in which the FFT machine is configured to operate on sampled data to produce multiple containers, each container corresponding to a different narrowband frequency within the signal; and wherein the correlator is configured to correlate thirty-four of forty bits in the preamble (32), so that the last six bits are used to find the container of the target channel.

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10 claims: 1 independent, 9 dependent

  1. 1
    ES 2 349 698 T3 REIVINDICACIONES 1. Un sistema inalámbrico de comunicaciones de espectro ampliado (14) para transmitir datos, que comprende:una pluralidad de transmisores (40) de punto final configurados para transmitir datos a través de una señal (20) de espectro ampliado por salto de frecuencia, siendo la señal de transmisión enviada sin la ventaja de la estabilización de frecuencia;y al menos un receptor (42) responsable de las señales de espectro ampliado por salto de frecuencia, incluyendo cada receptor un correlacionador configurado para muestrear al menos una primera parte de un preámbulo de la señal y correlacionar la parte del preámbulo con un patrón de preámbulo conocido para determinar una probabilidad de correlación, caracterizado por una máquina FFT (52) configurada para aplicar un algoritmo a la señal en respuesta a la probabilidad de correlación para seguir o rastrear una frecuencia de banda estrecha de la señal basada en al menos una segunda parte del preámbulo y para decodificar los datos codificados dentro de la señal que sigue al preámbulo;en el que la máquina FFT está configurada para operar en datos muestreados para producir múltiples contenedores, correspondiendo cada contenedor a una frecuencia en banda estrecha diferente dentro de la señal;y en el que el correlacionador está configurado para correlacionar treinta y cuatro de cuarenta bits en el preámbulo (32), de forma que los últimos seis bits se usen para encontrar el contenedor del canal objetivo.
  2. 2
    El sistema (14) de la reivindicación 1 en el que la máquina FFT suma una pluralidad de valores de chip en cada contenedor frente a los valores de chip esperados para determinar un contenedor que tiene un valor más alto que el de la frecuencia de banda estrecha que contiene la señal (20) de datos codificados.
  3. 3
    El sistema (14) de la reivindicación 1 en el que se evalúa una intensidad de la señal (20) suministrada al correlacionador, y si la intensidad de la señal (20) suministrada al correlacionador es lo suficientemente fuerte para realizar una decodificación de los datos codificados dentro de la señal (20) que sigue al preámbulo ES 2 349 698 T3 (32) el procesador (52) de señales no usa el algoritmo FFT para decodificar los datos codificados dentro de la señal (20) que sigue al preámbulo (32).
  4. 4
    El sistema (14) de la reivindicación 1 en el que el correlacionador muestrea los datos usando un convertidor analógico-digital de 12 bits conectado a un indicador de Intensidad de la Señal Recibida, RSSI.
  5. 5
    El sistema (14) de la reivindicación 4 que además comprende:un mezclador (74) que recibe la señal y mezcla la señal (20) con una señal base para producir una frecuencia intermedia que es suministrada como la señal al correlacionador y al procesador de señales (52).
  6. 6
    El sistema (14) de la reivindicación 1 en el que el correlacionador muestrea al menos el sesenta y seis por ciento, 66%, de una frecuencia de banda ancha para la señal (20).
  7. 7
    El sistema (14) de la reivindicación 1 en el que el correlacionador se aplica usando el procesador de señales digitales, siendo el procesador de señales digitales suministrado preferiblemente con dos entradas muestreadas, una primera entrada muestreada procedente de un convertidor analógico-digital (64) que opera a una primera velocidad, y una segunda entrada muestreada procedente de un convertidor analógico-digital (66) que opera a una segunda velocidad, en el que la segunda velocidad es más baja que la primera, y que preferiblemente comprende además un circuito detector indicador de intensidad de la señal recibida (RSSI) conectado operativamente a una entrada al segundo convertidor analógico-digital (66).
  8. 8
    El sistema (14) de la reivindicación 1 en el que el receptor (42) comprende además:un amplificador frontal final conmutable que operativamente recibe las señales y selectivamente atenúa las señales (20) basado en la intensidad de la señal, y un detector lineal (62) acoplado operativamente a una salida del amplificador frontal final y a una entrada del correlacionador.
  9. 9
    El sistema (14) de la reivindicación 1 en el que la señal (20) es muestreada durante la decodificación de los datos codificados a una velocidad menor del doble de una velocidad de datos de los datos codificados, o en el que la señal (20) es ES 2 349 698 T3 muestreada durante la decodificación de los datos codificados a intervalos distintos, o en el que la señal (20) es muestreada durante la decodificación de los datos codificados en una parte del centro de un periodo de bit sin muestrear en las partes de borde del periodo de bit, representando preferiblemente la parte del centro el setenta y 5 cinco por ciento, 75%, o menos del periodo de bit.
  10. 10
    El sistema (14) de la reivindicación 1 en el que el correlacionador (52) opera para establecer una sincronización de bits y una sincronización de trama de los datos codificados en la señal (20), o en el que el procesador de señales (52) inicia el 10 algoritmo solamente cuando la probabilidad de correlación es mayor que un valor umbral, el valor umbral;por ejemplo, siendo establecido sobre la base de un promedio de un número predeterminado de valores de entrada sin analizar. ES 2 349 698 T3 EP 1 30S 923 Β1 CÓDIGO CRC PREÁMBULO 101010101001011001100 110010110100101010101 CUERPO xxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxx ES 2 349 698 T3 EP 1 305 923 Β1 Fig. 3 ES 2 349 698 T3 EP 1 305 923 Β1 ES 2 349 698 T3 EP 1 305 923 Β1 ¿EL MAYOR?