Master Thesis

Contents
Preamble 1
List of Figures 4
1 motivation 6
2 POCSAG description 9
2.1 mathematical basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.1.1 coding theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.1.2 channel coding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.1.3 Hamming distance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.1.4 Singleton bound . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.1.5 Hamming bound . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.1.6 Plotkin bound . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.1.7 block codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.1.8 linear codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.1.9 optimal codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.1.10 perfect codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.1.11 BCH code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.2 POCSAG paging protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.3 preamble (PA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.4 codewords (CW) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.4.1 synchronization codeword (SC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.4.2 address codeword (AC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.4.3 message codeword (MC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.5 idle codeword . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.6 error detection and correction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3 How to build up a cost effective small and reliable POCSAG decoder 25
3.1 Description of the circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4 How to bring the microcontroller to handle POCSAG data 31
4.1 The microcontroller’s functionalities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.2 abbreviation overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4.3 status register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4.4 special instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.5 pseudo instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2