RU2350019C2 - Method of elimination of false operations at switching on protected fiber-optical systems - Google Patents
Method of elimination of false operations at switching on protected fiber-optical systems Download PDFInfo
- Publication number
- RU2350019C2 RU2350019C2 RU2006141911/09A RU2006141911A RU2350019C2 RU 2350019 C2 RU2350019 C2 RU 2350019C2 RU 2006141911/09 A RU2006141911/09 A RU 2006141911/09A RU 2006141911 A RU2006141911 A RU 2006141911A RU 2350019 C2 RU2350019 C2 RU 2350019C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- value
- fiber
- cycle
- alarm
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 11
- 230000008030 elimination Effects 0.000 title description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 title description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 abstract 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
- Dc Digital Transmission (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам снижения вероятности ложных срабатываний в защищенных волоконно-оптических системах передачи (ВОСП) информации ограниченного доступа, оснащенных системами постоянного контроля волоконно-оптической линии передачи (ВОЛП).The invention relates to methods for reducing the likelihood of false positives in secure fiber-optic transmission systems (FOTS) of limited access information equipped with continuous monitoring systems for fiber-optic transmission lines (FOCL).
Известен «Способ обнаружения медленного вывода оптического излучения через боковую поверхность волоконно-оптической линии связи» (Патент России №2251810 от 20.01.2003 г. по заявке №2003101467/09), который наиболее близок к заявляемому способу и поэтому принят за прототип.The well-known "Method for detecting a slow output of optical radiation through the side surface of a fiber-optic communication line" (Russian Patent No. 2251810 dated 01/20/2003 according to the application No. 2003101467/09), which is closest to the claimed method and therefore adopted as a prototype.
Способ состоит в том, что принимаемые с волоконно-оптической линии оптические сигналы детектируются и усиливаются до необходимой величины. После этого сигнал интегрируется и преобразуется из аналоговой формы в цифровую форму с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП). После этого вычисляется сумма отклонений текущих значений сигнала от контрольного значения с учетом знака в течение времени, задаваемого таймером. После этого сравнивают полученные текущие значения сумм с заранее заданным опорным сигналом, а сигнал тревоги формируют в случае, если разность текущего значения суммы превышает опорный сигнал на величину заданного порогового значения. Причем пороговое значение периодически корректируется.The method consists in the fact that the optical signals received from the fiber optic line are detected and amplified to the required value. After that, the signal is integrated and converted from analog form to digital form using an analog-to-digital converter (ADC). After that, the sum of the deviations of the current signal values from the control value is calculated taking into account the sign during the time specified by the timer. After that, the obtained current values of the sums are compared with a predetermined reference signal, and an alarm signal is generated if the difference in the current value of the sum exceeds the reference signal by the value of the specified threshold value. Moreover, the threshold value is periodically adjusted.
Устройство, реализующее способ, работает следующим образом. Оптические сигналы с волоконно-оптической линии детектируются фотодетектором, усиливаются усилителем фототока и поступают на выход через формирователь выходных сигналов. Сигналы с выхода усилителя фототока поступают на вход интегратора, с выхода которого - на вход АЦП, где преобразуются из аналоговой формы в цифровую форму. АЦП тактируется генератором, сигналы с которого поступают на вход таймера. Таймер отсчитывает время, в течение которого происходит вычисление суммы. С выхода АЦП сигналы поступают в арифметико-логическое устройство (АЛУ), которое проводит суммирование (с учетом знака) полученного значения с ранее полученной суммой. Сумма хранится в ОЗУ. Цифровой компаратор сравнивает текущие значения сигнала, поступившего с выхода АЦП, с предыдущим (или несколькими предыдущими), а также полученную сумму с заданной пороговой величиной. Если текущее значение оказалось ниже предыдущего (предыдущих) на предельную величину или сумма достигла заданной величины, то устройство сигнализации формирует сигнал тревоги. Таймер отсчитывает промежуток времени, через который производится установка нулевой суммы в ОЗУ. Таким образом, медленные изменения затухания, которые произойдут за время, превышающее время хранения текущих значений, будут обнаружены, так как приведут к постоянному увеличению суммы (с отрицательным знаком) и, в конечном итоге, к достижению значения срабатывания устройства сигнализации.A device that implements the method operates as follows. Optical signals from a fiber optic line are detected by a photodetector, amplified by a photocurrent amplifier, and fed to the output through an output signal shaper. The signals from the output of the photocurrent amplifier go to the input of the integrator, from the output of which - to the input of the ADC, where they are converted from analog form to digital form. The ADC is clocked by a generator, the signals from which are fed to the timer input. The timer counts the time during which the total is calculated. From the output of the ADC, the signals are sent to an arithmetic logic unit (ALU), which performs the summation (taking into account the sign) of the obtained value with the previously received sum. The amount is stored in RAM. The digital comparator compares the current values of the signal received from the output of the ADC with the previous (or several previous), as well as the received amount with a given threshold value. If the current value is lower than the previous (previous) by a limit value or the amount reaches a predetermined value, the alarm device generates an alarm. The timer counts down the period of time after which the zero amount is set in RAM. Thus, slow changes in attenuation that occur during a time longer than the storage time of the current values will be detected, since they will lead to a constant increase in the sum (with a negative sign) and, ultimately, to achieve the response value of the alarm device.
К недостаткам данного способа обнаружения следует отнести: при включении приемо-передающей аппаратуры защищенной волоконной волоконно-оптической системы передачи происходит ее прогрев и соответственно быстрое изменение амплитуды контрольного сигнала, которое приводит к ложным срабатываниям системы контроля.The disadvantages of this detection method include: when the transceiver equipment of the protected fiber-optic transmission system is turned on, it warms up and, accordingly, the control signal amplitude changes rapidly, which leads to false alarms of the control system.
Решаемая техническая задача - устранение ложных срабатываний после включения защищенной волоконно-оптической системы передачи.The technical problem to be solved is the elimination of false positives after the inclusion of a protected fiber-optic transmission system.
Техническим результатом является задержка контроля на время, которое соответствует времени прогрева приемопередающей аппаратуры ВОСП в зависимости от параметров системы и условий эксплуатации.The technical result is a control delay for a time that corresponds to the warm-up time of the VOSP transceiver equipment, depending on the system parameters and operating conditions.
Этот технический результат достигается с помощью способа устранения ложных срабатываний в защищенной волоконно-оптической системе при включении, заключающегося в передаче, приеме, детектировании оптического сигнала с волоконно-оптической линии, усилении, интегрировании и преобразовании из аналоговой формы в цифровую форму электрического сигнала с помощью аналого-цифрового преобразователя, вычислении суммы отклонений текущих значений сигнала от контрольного значения с учетом знака в течение времени, задаваемого таймером, сравнении полученных текущих значений сумм с заранее заданным опорным сигналом, формировании сигнала тревоги в случае, если разность текущего значения суммы превышает опорный сигнал на величину заданного порогового значения.This technical result is achieved using a method of eliminating false positives in a protected fiber optic system when turned on, which consists in transmitting, receiving, detecting an optical signal from a fiber optic line, amplifying, integrating and converting from an analog form to a digital form of an electrical signal using an analog -digital converter, calculating the sum of deviations of the current signal values from the control value, taking into account the sign during the time specified by the timer, comparing received current values of the sums with a predetermined reference signal, the formation of an alarm if the difference in the current value of the sum exceeds the reference signal by the value of the specified threshold value.
Новым является то, что при включении защищенной волоконно-оптической системы формируются сигналы запрета передачи информации ограниченного доступа и блокирования сигнала тревоги, через каждое заданное таймером количество отсчетов N, составляющих цикл, вычисляется среднее выборочное значение, например, в j-том циклеWhat is new is that when the protected fiber-optic system is turned on, signals to prohibit transmitting restricted access information and blocking the alarm signal are generated, through each number of samples N that make up the cycle specified by the timer, the average sample value is calculated, for example, in the j-th cycle
которое запоминается на цикл и вычитается из следующего значения, полученная в результате разностьwhich is stored in a cycle and subtracted from the next value, the resulting difference
сравнивается с заранее заданным порогом включения Yn, в случае, еслиcompares with a predetermined switching threshold Y n , if
формируется импульс разрешения, который поступает на счетчик импульсов, который при накоплении заданного количества импульсов разрешения m подряд формирует сигнал запрета вычисления разности ΔYj, снимается сигнал блокирования тревоги и формируется сигнал разрешения передачи информации ограниченного доступа.a resolution pulse is generated, which is fed to the pulse counter, which, upon accumulation of a given number of resolution pulses m in succession, generates a signal for prohibiting the calculation of the difference ΔY j , an alarm blocking signal is removed, and a signal for permitting the transmission of restricted information is generated.
Совокупность существенных признаков заявляемого способа позволяет в каждом индивидуальном случае определить время, в течение которого должен быть заблокирован сигнал тревога и передача информации, что устраняет ложные срабатывания при прогреве приемопередающей аппаратуры защищенной ВОСП.The set of essential features of the proposed method allows in each individual case to determine the time during which the alarm signal and the transmission of information should be blocked, which eliminates false alarms during heating of the transceiver equipment protected by FOTS.
На фигуре 1 представлена экспериментальная зависимость контрольного сигнала от времени для опытного образца FOBOS-100.The figure 1 shows the experimental dependence of the control signal on time for the prototype FOBOS-100.
На фигуре 2 представлена функциональная схема оптического приемника, реализующего заявляемый способ: 1 - оптическое волокно; 2 - приемный оптоэлектронный модуль (ПРОМ); 3 - усилитель-ограничитель (УО); 4 - линейный усилитель (ЛУ); 5 - амплитудный детектор (АД); 6 - интегратор (ИНТ); 7 - АЦП; 8 - таймер (Т); 9 - устройство вычисления суммы (УВСУМ); 10 - устройство вычисления среднего выборочного (УВС); 11 - ОЗУ среднего; 12 - устройство вычитания (УВ); 13 - цифровой компаратор (КОМ); 14 - счетчик (СЧ); 15 - цифровой компаратор (КОМ).The figure 2 presents a functional diagram of an optical receiver that implements the inventive method: 1 - optical fiber; 2 - receiving optoelectronic module (PROM); 3 - amplifier-limiter (UO); 4 - linear amplifier (LU); 5 - amplitude detector (HELL); 6 - integrator (INT); 7 - ADC; 8 - timer (T); 9 - sum calculation device (UVSUM); 10 - device for calculating the average sample (UVS); 11 - average RAM; 12 - subtraction device (HC); 13 - digital comparator (COM); 14 - counter (MF); 15 - digital comparator (COM).
Устройство, реализующее заявляемый способ, работает следующим образом. Постоянно принимаемый оптический информационный сигнал с ОВ (1) поступает на входной полюс ПРОМ (2), где преобразуется в электрический сигнал. С выхода ПРОМ сигнал поступает на вход УО (3), который формирует цифровой информационный сигнал. Этот же сигнал поступает на вход ЛУ (4), который усиливает амплитуду сигнала до требуемого уровня. После этого АД (5) преобразует амплитуду сигнала в постоянный контрольный уровень (КУ), который поступает на вход ИНТ (6). ИНТ ограничивает полосу частот контрольного сигнала и соответственно уменьшает шум.A device that implements the inventive method works as follows. A permanently received optical information signal with an OB (1) is fed to the input pole of the PROM (2), where it is converted into an electrical signal. From the PROM output, the signal goes to the input of the UO (3), which forms a digital information signal. The same signal is fed to the input of the amplifier (4), which amplifies the amplitude of the signal to the desired level. After that, HELL (5) converts the signal amplitude to a constant control level (KU), which is fed to the input of INT (6). INT limits the frequency band of the control signal and accordingly reduces noise.
После этого аналоговый сигнал преобразуется в цифровой ряд Котельникова с помощью АЦП (7), который тактируется Т (8) (тактовый период - Δt). Выборка входной реализации Yi поступает на УВСУМ (9) и УВС (10). УВС вычисляет среднее выборочное значение за заданный промежуток времени Т (количество отсчетов N=Т/Δt). Полученное среднее выборочное записывается в ОЗУ (11), из которого поступает на первый вход УВ (12), на второй вход которого поступает текущее значение Yj. УВ вычисляет модуль разности входных значений.After that, the analog signal is converted into a digital Kotelnikov series using the ADC (7), which is clocked by T (8) (the clock period is Δt). A sample of the input implementation Y i arrives at UVSUM (9) and UVS (10). UVS calculates the average sample value for a given period of time T (the number of samples N = T / Δt). The obtained average sample is written to RAM (11), from which it is supplied to the first input of the shock wave (12), to the second input of which the current value Y j is received. The SW calculates the modulus of the difference in input values.
Полученная разность /ΔYj/ сравнивается КОМ (13) с заранее установленным значением порога включения Yn. В случае, если разность меньше или равна нулю, формируется импульс m. СЧ (14) считает количество импульсов и в случае получения заданного количества импульсов подряд запрещает последующее вычисление разности УВ (12). Кроме того, СЧ (14) снимает сигналы запрета передачи и формирования сигнала тревоги на КОМ (15).The resulting difference / ΔYj / is compared by KOM (13) with a predetermined value of the switching threshold Y n . If the difference is less than or equal to zero, an impulse m is formed. MF (14) considers the number of pulses and, in the case of obtaining a given number of pulses in a row, prohibits subsequent calculation of the difference of the shock wave (12). In addition, the midrange (14) removes the signals of the prohibition of transmission and the formation of an alarm signal on the COM (15).
В опытных образцах конверторов FOBOS-100M и FOBOS-100S, реализующих заявляемый способ, были использованы следующие элементы и устройства: приемные оптоэлектронные модули ПРОМ-364-155 и HFBR-2316Т; усилитель-ограничитель К500ЛП116; линейный усилитель К500ЛП116; амплитудный детектор 2ВС523ВМ; интегратор OPA177GS; АЦП, таймер, устройство вычисления суммы, устройство вычисления среднего выборочного, ОЗУ среднего, устройство вычитания, цифровой компаратор и счетчик реализованы в микроконтроллере PIC16C717 со специально разработанным программным обеспечением «DEMOS».In the prototypes of the converters FOBOS-100M and FOBOS-100S that implement the inventive method, the following elements and devices were used: receiving optoelectronic modules PROM-364-155 and HFBR-2316T; amplifier limiter K500LP116; linear amplifier K500LP116; amplitude detector 2BC523VM; Integrator OPA177GS; An ADC, a timer, a sum calculator, a sample average calculator, an average RAM, a subtractor, a digital comparator and a counter are implemented in the PIC16C717 microcontroller with specially developed DEMOS software.
Испытания образцов показали, что блокирование передачи сигналов и формирования сигнала тревога осуществлялось после включения на время от 1,5 мин до 30 мин в зависимости от внешних условий. При этом ложных срабатываний обнаружено не было.Tests of the samples showed that blocking the transmission of signals and the formation of an alarm signal was carried out after switching on for a time from 1.5 minutes to 30 minutes, depending on external conditions. No false positives were detected.
Claims (1)
которое запоминается на цикл и вычитается из следующего значения, полученная в результате разность
сравнивается с заранее заданным порогом включения Yn, в случае, если
формируется импульс разрешения, который поступает на счетчик импульсов, который при накоплении заданного количества импульсов разрешения m подряд формирует сигнал запрета вычисления разности ΔYj и снимается сигнал блокирования тревоги и формируется сигнал разрешения передачи информации ограниченного доступа. The way to eliminate false positives in a protected fiber optic system when turned on, which consists in transmitting, receiving, detecting an optical signal from a fiber optic line, amplifying, integrating and converting from an analog form to a digital form of an electric signal using an analog-to-digital converter, calculating the sum deviations of the current signal values from the control value, taking into account the sign during the time specified by the timer, comparing the received current values of the amounts with a predetermined a reference signal, the formation of an alarm if the difference in the current value of the sum exceeds the reference signal by a specified threshold value, characterized in that when the protected fiber-optic system is turned on, signals for the prohibition of transmitting limited information and blocking the alarm signal are generated through each set by the timer the number of samples N that make up the cycle, the average sample value is calculated, for example, in the j-th cycle
which is stored in a cycle and subtracted from the next value, the resulting difference
compares with a predetermined switching threshold Y n , if
a resolution pulse is generated, which is fed to the pulse counter, which, upon accumulation of a given number of resolution pulses m in succession, generates a signal to prohibit calculating the difference ΔYj and removes an alarm blocking signal and generates a permission signal for transmitting restricted information.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006141911/09A RU2350019C2 (en) | 2006-11-27 | 2006-11-27 | Method of elimination of false operations at switching on protected fiber-optical systems |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006141911/09A RU2350019C2 (en) | 2006-11-27 | 2006-11-27 | Method of elimination of false operations at switching on protected fiber-optical systems |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006141911A RU2006141911A (en) | 2008-06-10 |
| RU2350019C2 true RU2350019C2 (en) | 2009-03-20 |
Family
ID=39580932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006141911/09A RU2350019C2 (en) | 2006-11-27 | 2006-11-27 | Method of elimination of false operations at switching on protected fiber-optical systems |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2350019C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2708319C2 (en) * | 2015-04-07 | 2019-12-05 | Спайнгард | Medical system |
| RU215322U1 (en) * | 2022-03-14 | 2022-12-08 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | DEVICE FOR AUTOMATIC TURNING ON OF RADIO TRANSMITTING DEVICE |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0504883A2 (en) * | 1991-03-20 | 1992-09-23 | Fujitsu Limited | Terminal equipment and optical communication system using the same |
| US5218465A (en) * | 1991-09-03 | 1993-06-08 | Motorola, Inc. | Intelligent interconnects for broadband optical networking |
-
2006
- 2006-11-27 RU RU2006141911/09A patent/RU2350019C2/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0504883A2 (en) * | 1991-03-20 | 1992-09-23 | Fujitsu Limited | Terminal equipment and optical communication system using the same |
| US5218465A (en) * | 1991-09-03 | 1993-06-08 | Motorola, Inc. | Intelligent interconnects for broadband optical networking |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2708319C2 (en) * | 2015-04-07 | 2019-12-05 | Спайнгард | Medical system |
| RU215322U1 (en) * | 2022-03-14 | 2022-12-08 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | DEVICE FOR AUTOMATIC TURNING ON OF RADIO TRANSMITTING DEVICE |
| RU2811914C1 (en) * | 2023-02-03 | 2024-01-18 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Method for automatically turning on radio transmitting device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006141911A (en) | 2008-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10969476B2 (en) | High dynamic range for sensing systems and methods | |
| JP6665873B2 (en) | Photo detector | |
| GB2277219A (en) | Lidar signal processing | |
| JP2018528437A5 (en) | ||
| KR102063038B1 (en) | Flux Rate Unit Cell Focal Plane Array | |
| KR102019382B1 (en) | Distance detection sensor and operating method thereof | |
| RU2011143143A (en) | DATA COLLECTION | |
| US8466417B2 (en) | Radiometric level or density measurement | |
| US11644539B2 (en) | Arrangement and method for using light signals and groups of light-receiving elements with different sensitivities to determine a distance of an object | |
| KR102610763B1 (en) | Apparatus for reducing noise of lidar and method thereof | |
| JP2013251874A5 (en) | ||
| RU2350019C2 (en) | Method of elimination of false operations at switching on protected fiber-optical systems | |
| CN101128746A (en) | Pixel implemented current-to-frequency converter | |
| US7521664B2 (en) | Laser direction detection | |
| KR100310791B1 (en) | Apparatus for measuring distance by using laser | |
| US5367154A (en) | Photosensor readout detector having dynamic reset rate | |
| WO2017082826A1 (en) | Enhanced distance data acquisition | |
| CN106483546B (en) | Signal processing device and radiation measurement device | |
| RU2350018C2 (en) | Method of detection of radiation coupling from lateral surface of optical fibre | |
| RU2349039C2 (en) | Method of probability detection increase of radiation coupling from optical fiber | |
| CN112098045B (en) | Fiber breakage detection method for distributed optical fiber early warning system under long distance | |
| RU2251810C2 (en) | Method for detecting slow leak of optical radiation through side surface of fiber-optic communications line | |
| EP4063899A1 (en) | Anti flicker filter for dtof sensor | |
| US20050152016A1 (en) | Optical pulse analyzer | |
| RU2199763C1 (en) | Device for giving protection against chaotic pulsation noise |