基于時間戳的單向通信的系統、電路及方法技術方案

本發明專利技術涉及基于時間戳的單向通信的系統、電路及方法。一種電路，包括用于接收輸入信號的輸入端子和包括輸入和輸出的時間戳電路。該輸入耦合至輸入端子。該時間戳電路包括定時器并且該輸出用于響應于接收到輸入信號基于該定時器的值提供時間戳。該電路還包括編碼器，該編碼器包括耦合至時間戳電路的輸出的輸入并配置為將時間戳編碼到分組中。該電路還包括配置為傳送分組的發射機。

【技術實現步驟摘要】

本公開一般涉及單向通信系統和電路，以及其方法。
技術介紹
傳統的遠程控制系統包括用于接收無線信號的接收機，該系統響應該無線信號。 此類遠程控制系統可包括可移動的屏障，諸如，車庫門，支樞式閘門、卷閘門或掩閘門，護臂，及類似物。此類系統往往是響應于來源于遠方、單向的控制信號進行操作的。在一個示例中，用戶可操作無線遠程控制設備向耦合至制動器的控制系統傳送“打開”命令以移動屏障，從而允許控制系統控制該屏障(例如，打開車庫門、打開大門，等等)。諸如用于車庫門系統、安全防護系統以及其他短程無線發射機的遠程控制發射機包括射頻發射機，該射頻發射機在專門的射頻上傳送代碼。一般使用編碼器來生成該代碼， 并且發射頻率一般而言在特定的國家內是通過立法來固定的。
技術實現思路
在一個實施例中，一種電路包括用于接收輸入信號的輸入端子和包括輸入和輸出的時間戳電路。該輸入耦合至輸入端子。該時間戳電路包括定時器，并且該輸出是用于響應于接收到輸入信號而基于定時器的值來提供時間戳。該電路還包括編碼器，該編碼器包括耦合至時間戳電路的輸出的輸入并配置為將該時間戳編碼成分組。該電路還包括配置為傳送該分組的發射機。 在另一實施例中，一種方法包括接收與電路的輸入端子處的用戶輸入對應的信號；響應于接收到該信號，使用該電路的定時器生成時間戳，其中，該時間戳對應于接收到該信號時定時器的值。該方法還包括使用該電路的編碼器將該時間戳編碼在一起以產生分組并將該分組經由該電路的發射機提供給通信鏈路。在又一實施例中，一種系統包括發射設備，該發射設備配置為通過無線鏈路傳送分組，其中，該分組包括時間戳。該發射設備包括發射機，該發射機包括輸入并包括用于傳送該分組的輸出；編碼器/分組發生器，該編碼器/分組發生器包括用于接收包括時間戳的數據的輸入和耦合至該發射機的輸入的輸出；以及時間戳電路，該時間戳電路包括定時器并配置為響應于輸入信號生成對應于定時器值的時間戳。該系統還包括接收機設備，該接收機設備配置為從無線鏈路接收該分組，對該分組進行解碼以取回該時間戳，并使用該時間戳來認證該分組。該接收機設備配置為在該時間戳落到時間戳窗口外時忽略該分組并在該時間戳落在該時間戳窗口內時對該分組進行操作。附圖說明圖1是系統的框圖，該系統包括將時間戳編碼到分組中的發射設備和使用該時間戳認證收到分組的接收設備。圖2是圖1的發射設備的一部分的框圖，其說明具有包括時間戳的加密有效載荷的一種可能類型的分組的形成。圖3是配置為將時間戳編碼成被傳送分組的發射設備的第二實施例。圖4是用于圖3的時間戳電路的時間戳值相對于時間的示意圖。圖5是時間戳電路的實施例的框圖，該時間戳電路具有易失性定時器和非易失性定時器并包括用于存儲時間戳的各部分的易失性和非易失性存儲器。圖6是圖5的易失性定時器的易失性定時器輸出信號的幅度相對于時間的示意圖。圖7是圖5的非易失性定時器的非易失性定時器輸出信號的幅度相對于時間的示意圖。圖8是圖1的發射設備的一部分的框圖，其說明具有包括已加擾的時間戳的加密有效載荷的一種可能類型的分組的形成。圖9是根據圖8的發射設備用于產生已加擾時間戳的加擾器電路的實施例的邏輯圖。圖10是用于圖1的接收設備中對已加擾時間戳進行解擾的解擾器電路的實施例的邏輯圖。圖11是根據圖8的發射設備的已加擾時間戳的時間戳值相對于時間的示意圖。圖12是包括用于接收包括時間戳的信號的接收窗口的時間戳值相對于時間的示意圖。圖13是用于在接收窗口期滿后接收到傳輸時將接收機重新同步到發射機時間戳的方法的流程圖。圖14是包括用于接收包括時間戳的信號的時變接收 窗口的時間戳值相對于時間的示意圖。圖15是包括配置為提供基于時間戳的單向通信安全的發射機電路的系統框圖。在以下討論中，在不同附圖中相同的附圖標記被重復使用以指代相同或相似的元件。具體實施例相應地，以下描述了系統的各實施例，包括配置為傳送包括時間戳的單向通信分組的發射機設備以及配置為接收該單向通信分組并將其解碼以認證傳輸的接收機設備。在用于諸如無線控制操作(例如，車庫門開啟器、大門開啟器、以及其他單向無線控制設備)的應用中時，此類實施例可提供增強或改善的安全性措施。此類安全性措施包括防止危及控制操作或者增加危及控制操作的難度，例如，防止對尋求被保護或被保衛的房屋的未經授權的訪問。圖1是系統100的框圖，該系統包括將時間戳(TS)編碼到傳送分組中的發射設備 102和使用該時間戳認證收到分組的接收設備104。在一個示例中，發射設備102可以是便攜式遠程控制設備，諸如車庫門遠程控制器、遙控鑰匙、或者其他便攜式遠程控制設備。接收設備104可以是車庫門開啟器、安全面板、或者其他可控制電子設備。發射設備102包括用戶可選擇按鈕108，用戶可選擇按鈕108包括耦合至時間戳電路110的輸入的輸出，時間戳電路Iio具有耦合至非易失性存儲器(NVM)116的第一輸出和耦合至編碼器/分組發生器112的第二輸出。時間戳電路110向非易失性存儲器提供時間戳的第一部分并向編碼器/分組發生器112的易失性存儲器提供該時間戳的第二部分。 NVMl 16包括耦合至編碼器/分組發生器112的輸入的輸出。編碼器/分組發生器112包括加密塊114，用于在將時間戳編碼到分組中時對時間戳進行加密。在該特定示例中，編碼器/分組發生器112將時間戳編碼到分組的一部分(諸如該分組的有效載荷部分)中以用于傳輸。編碼器/分組發生器112包括I禹合至發射機118的輸入的輸出，發射機118的輸出耦合至天線以用于將各分組無線地通過無線通信鏈路106傳送至接收設備104。發射設備 102還包括向時間戳電路110、NVM 116、發射機118以及編碼器/分組發生器112供應電源的電源120，諸如電池。接收設備104包括接收機122，接收機122包括耦合至天線以通過無線通信鏈路 106接收分組的輸入并包括耦合至緩沖器124的輸出，緩沖器124的輸出耦合至解碼器126 的輸入。解碼器126包括用于對收到分組的有效載荷進行解密的解密塊128。進一步，解碼器126包括耦合至控制邏輯電路130的輸入的輸出，控制邏輯電路130包括耦合至計數器 132的輸出的輸入、以及耦合至存儲器136的輸入/輸出接口、以及耦合至其他電路134的輸出。此外，接收設備104包括電源138，電源138可包括穩壓器和用于從電源出口(諸如， 插頭或壁上插座)接收電源的其他電路。如以下詳細描述的，在示例性實施例中，可使用簡單計數器或者一個或多個用于存儲計數器數據的至少部分的存儲器來實現時間戳電路110。例如，時間戳值的各最高有效位可存儲在NVM 116中，而時間戳值的各最低有效位可存儲在易失性存儲器中。在一個示例中，響應于用戶按壓按鈕108，發射設備102的時間戳電路110生成時間戳，該時間戳被提供給編碼器/分組發生器112，并且該時間戳的一部分被提供給NVM 116。編碼器/分組發生器112生成通信分組并將該通信分組提供給發射機118以用于通過無線通信鏈路106向接收設備104的傳輸，該通信分組具有用于承載時間戳的有效載荷。 在一些實例中，編碼器/分組發生器112對時間戳進行加密并將經加密的時間戳連同其他信息放置在分組的有效載荷中，然后將該分組提供給發射機118以通過本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種裝置，包括：用于接收輸入信號的輸入端子；具有耦合至所述輸入端子的輸入的時間戳電路，所述時間戳電路包括定時器并具有用于響應于接收到所述輸入信號基于所述定時器的值提供時間戳的輸出；編碼器，包括耦合至所述時間戳電路的所述輸出的輸入并配置為將所述時間戳編碼到分組中；以及發射機，配置為傳送所述分組。

【技術特征摘要】
2011.09.22 US 13/241,0471.一種裝置，包括 用于接收輸入信號的輸入端子； 具有耦合至所述輸入端子的輸入的時間戳電路，所述時間戳電路包括定時器并具有用于響應于接收到所述輸入信號基于所述定時器的值提供時間戳的輸出； 編碼器，包括耦合至所述時間戳電路的所述輸出的輸入并配置為將所述時間戳編碼到分組中；以及 發射機，配置為傳送所述分組。2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述編碼器在將所述時間戳編碼進所述有效載荷部分之前加密所述時間戳。3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述定時器包括 第一鎖存器，所述第一鎖存器包括數據輸入、用于接收時鐘信號的時鐘輸入、以及輸出； 求和節點，所述求和節點包括節點輸入和節點輸出并配置為遞增所述節點輸入處的值并將所遞增的值提供給所述節點輸出，所述節點輸入耦合至所述第一鎖存器的所述輸出，所述節點輸出耦合至所述第一鎖存器的所述數據輸入；以及 第二鎖存器，所述第二鎖存器包括耦合至所述第一鎖存器的所述輸出的數據輸入、耦合至所述輸入端子的時鐘輸入、以及用于提供所述時間戳的輸出。4.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述定時器包括 第一定時器，配置為生成第一定時器輸出； 第二定時器，配置為生成具有預定偏移的第二定時器輸出；以及 其中，所述時間戳從所述第一和所述第二定時器輸出推導出。5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，進一步包括 第一存儲器，響應于來自所述輸入端子的所述輸入信號存儲所述第一定時器輸出； 第二存儲器，周期性地存儲所述第二計數器輸出；以及 其中 所述易失性定時器的與將所述第一定時器輸出寫入所述第一存儲器相關聯的第一寫入頻率大于所述第二定時器的與將所述第二定時器輸出寫入所述第二存儲器相關聯的第二寫入頻率；以及 所述第二計數器可配置為在一時段上逐漸降低第二寫入頻率。6.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述第一定時器包括 第一鎖存器，所述第一鎖存器包括數據輸入、用于接收時鐘信號的時鐘輸入、復位輸入、以及輸出； 求和節點，所述求和節點包括節點輸入和節點輸出，所述節點輸入耦合至所述第一鎖存器的所述輸出，所述節點輸出耦合至所述第一鎖存器的所述數據輸入，所述求和節點配置為遞增所述節點輸入處接收到的值并將所遞增的值提供給所述節點輸出； 第二鎖存器，所述第二鎖存器包括耦合至所述第一鎖存器的所述輸出的數據輸入、耦合至所述輸入端子的時鐘輸入、以及耦合至所述第二存儲器的輸出；以及 比較器，所述比較器包括耦合至所述第一鎖存器的所述輸出的第一輸入、用于接收預定閾值的第二輸入、以及比較器輸出；以及其中，所述比較器輸出耦合至所述第一鎖存器的所述復位輸入以當所述比較器輸出上的信號從邏輯低值轉變為邏輯高值時復位所述時間戳。7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第二定時器包括 第三鎖存器電路，所述第三鎖存器電路包括數據輸入、時鐘輸入、以及輸出，所述時鐘輸入耦合至所述比較器輸出；以及 求和節點，所述求和節點包括耦合至所述第三鎖存器電路的所述輸出的節點輸入和耦合至所述非易失性存儲器并耦合至所述第三鎖存器電路的所述數據輸入的節點輸出，所述求和節點配置為遞增所述節點輸入處的值并將所遞增的值提供給所述節點輸出。8.一種方法，包括 接收與電路的輸入端子處的用戶輸入對應的信號； 響應于接收到所述信號，使用所述電路的定時器生成時間戳，所述時間戳對應于接收到所述信號時所述定時器的值； 使用所述電路的編碼器編碼所述時間戳以產生分組；以...

【專利技術屬性】
技術研發人員：H·F·小伯格，
申請(專利權)人：硅實驗室股份有限公司，
類型：發明
國別省市：