Система для передачи телеметрической информации Советский патент 1984 года по МПК G08C19/28 

рые входы сумматора, входы формирователей импул.сов и выход мажоритарного элемента подключены соответственно к первым и второьгу входам и к

выходу блока уплотнения,

3. Система по п,1, о тли ч а ющ а я с я тем у что блок раэуп.лотнения содержит счетчики и г-ороговые элементы, выходы счетчиков соединены с первыми входами соответствующих пороговых элементов, первые.входы . счетчиков и выходы пороговых элементов подключены соответственно к первым входам и к выходам блока разуплотнения , вторые входы счетчиков и пороговых элементов объединены и подключены к второму входу блока разуплотнения.

I. СИСТЕМА ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКСЙ ИНФОРМАЦИИ,содержащая на передакяцей стороне датчики, выходы которых соединены с riepвы вi входами коммутатора, хронизатор, первый выход которого соединен с вторьц4 входом коммутатора,, передатчик, выход которого подключен к входу канала связи, на приемной стороне - приемник, вход которого подключен к выходу канала связи, первый выход приемника соеди1 н с входом генератора, первый выход генератора соединен с входом распределителя импульсов, отличающая с я тем, что, с целью повыгаения достоверности передачи информации, на передающей стороне в нее введены распределитель импульсов, аналогоцифровой преобразователь, ключи, элементы ШШ и блок уплотнения, выход коммутатора соединен с входом аналогоцифрового преобразователя, выходы anaiлого-цифрового преобразователя и рас- пределителя импульсов соединены с первыми и вторыми входами соответствующих ключей, выходы ключей соединены с cooтвeтcтвyкнщ вi входами элементов ИЛИ, выходы элементов ИЛИ и второй выход хронизатора соединены соответственно с першами и втopы ш входами блока уплотнеш я, выход которого соединен с входом передатчика, третий выход хронизатора соеданен с входом распределителя импульсов, на приемной стороне введены форьмрователь импульсов , сумматоры, матричный когФ1утатор, делитель частот«, блок разуплотнения и цифро-аналоговый преобразователь, второй и третий выходы генератора соединены соответственно с входаьш формирователя импульсов и делителя частоты, второй выход приемаяка и выходы формирователя импульсов сое ц1нены соответственно с первыми и вторыми входами сумматоров, И11хода1 сумматоров и распределителя импульсов соедине : соответственно с первыми и вторы « входами матричного коммутатора, амСО ходы которого и (ход делителя частоты соединены соответственно с перtsd выми и вход&ьв блока разу плот О нения, выходы которого соединены 00 с сс ответствуяячими входа м ци4фо-аяалогового преобразователя, выход которого подключен к выходам систе «. 2. Система поп.1,отличаю.щ а я с я тем, что блок уплотнения содержит сумматоры, формирователи импульсов и мажоритарный элемент, выходы формирователей импульсов соеданены с входами соответствующих сумматоров, выходы сумматоров соединены с соответствукяцими входами мажоритарного элемента, вто

Изобретение относится к радиотехнике и связи, в частности к телеметрии и может быть использовано в мно гоканальных системах передачи информации и в сетях связи. Известна система для передачи телеметрической информации, содержащая на передающей стороне датчика, генераторы поднесущих частот, ге нератор несущей .частоты, модуляторы, фильтры, сумматор и передатчик,, а Hti приемной стороне - приемники, демодуляторы, фильтры и регистрирую1Ч1-1Й блок Г , Наиболее близкой по технической сунщости к предлагаемой является система для передачи телбгметрической информации содержащая: на передающей стороне хронизатор, пе:рвый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и через распределитель импульсов с вторыми входами источника информации 5 выход источника информации через передатчик соединен с входом канала связи, на приемной стороне вход приемника соединен с выходом канала связи, выход поиемника - с входами генератора, пе вого регистрирующего блока и с первы ми входами распредеЛ11техш импульсов и потребителя информации, выход генератора соединен с вторым входом распределителя импульсов, выход кото рого соединен с вторым входом потребителя информации Г23. Недостатком известных систем является низкая достоверность переда ш информации, Цель изобретения - повьшение достоверности передачи информации путем улучшения использования динамическо- го диапазона сигнала в канале связи. Поставленная цель достигается тем, что в систему для передачи телеметрической информации, содержащую на передающей стороне датчики, выходы которых соединены с первыми входами коммутатора, хронизатор, первый выход которого соединен с вторым входом коммутатора, передатчик, выход которого подключен к входу канала связи, на приемной сторон; - прием1шк, вход которого подключен к выходу канала связи, первый выход приемпика соединен с входом генератора, первый выход генератора соединен с входом распределителя импульсов, на передающей стороне введены распределитель импульсов, аналого-цифровой преобразователь, ключи, элементы ШШ и блок уплотнения, выход коммутатора соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выходы аналогоцифрового преобразователя и распре елителя импульсов соединены с первыми и вторыми входами соответствующих ключей, выходы ключей соединены с соответствующими входами элементов ШШ, выходы элементов ИЛИ и второй выход хронизатора соединены соответственно с первыми и вторыми входами блока уплотнения, выход которого соединен с входом передатчика, третий выход хро5шзатора соединен с входом распределителя импульсов, на приемной стороне введены формирователь импульсов, сумматоры, матричный коммутатор, делитель частоты, блок разуплотнения и цифро-аналоговый преобразователь, второй и третий выходы генератора соединены соответственно с 31 входами формирователя импульсов и делителя частоты, второй выход приемника и выходы формирователя импульсов соединены соответственно с первыми и вторыми входами сумматоров, выходы сумматоров и рас еделителя импульсо соединены соответственно с первыми и вторыми входами матричного коммутатора, выходы которого и выход делителя частоты соединены соответственно с первыми и вторыми входами блока разуплотнения , выходы которого соединены с соответствую1) входами цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к выходам системы Блок уплотнения содержит сумматор формирователи импульсов и мажоритарный элемент, выходы формирователей импульсов соединены с первыми входам соответствующих сумматоров, выходы сумматоров соединены с соответствующими входами мажоритарного элемента, вторые входы сумматора, входы формирователей импульсов и выход мажоритарного элемента подключены соответственно к первым и второму входам и к выходу блока уплотнения. Блок разуплотнения содержит счетчики и пороговые элементы, выходы счетчиков соединены с первыми входами соответствующих пороговых элементов, первые входы счетчиков и выходы пороговых элементов, подключены соответственно к первым входам и к выходам блока разуплот нения, вторые входы счетчиков и пороговых элементов объединены и подкл чень к второму входу блока разуплотнения . На фиг.1 приведена структурная схема передающей части системыi на фиг. 2 - то же, приемной части;, на фиг. 3 - то же, блока мажоритарно го уш1отне1шя; на фиг.4 - то же, бло ка разуплотнения; на фиг.5 - эпюры напряжений, поясняющие работу передающей части системы; на фиг.6 эпюры напряжений, поясняющие работу приемной части . Передающая часть системы (фиг.1) содержит источник I информаци включающий датчик 2 и коммутатор 3, хронизатор 4,в который входят делитель 5 частоты и генератор 6 тактовы импульсов, аналого-цифровой преобраз ватель 7, распределитель 8-импульсов,55 ключи 9, элементы ИЛИ 10, блок 11 мажоритарного уплотнения и передатчик 12. 8 Приемная часть (фиг.2) содержит приемник 13, генератор 14 тактовых импульсов, формирователь 15 импульсов, сумматоры 16 по модулю два, распределитель 17 импульсов, матричньш коммутатор 18, делитель 19 частоты, блок 20 разуш1отне}«я и цифроаналоговый преобразователь 21. Блок 11 мажоритарного уплотнения (фиг.З) содержит сумматоры 22 по модулю два, формирователи 23 импульсов и мажоритарный элемент 24. Блок 20 разуплотнения (фиг.4) содержит счетчики 25 и пороговые элементы 26. Система работает следующим образом , На передающей части системы генератор 6 вырабатывает импульсы L тактовой частоты и синхронизирует работу соответствующих блоков 5,8 и 11 системы. В делитель 5 частоты вырабатывается импульс Uj, поступающий на управляюищй вход коммутатора 3. Последний подключает датчик 2 , аналоговая информация с которого передается на вход аналого-цифрового преобразователя 7. На выходе преобразователя преобразователя формируется код в параллельной форме с длительностью разрядного символа, равной периоду повторения импульсов U2. Предположим, что преобразователь 7 вырабатывает шестиразрядный код 110101, разрядные символы которого представлены соответствующими эпюра- ми напряжений Ug. Указанные шесть разрядов кода поступают на входы ключей 9. Одновременно на выходе распределителя 8, работа которого засинхронизирована от . генератора 6, формируется шесть (по числу разрядов информационного кода) распределительных импульсов положите льной полярности Ug- .и. Длительность управляющего импульса Ug , коммутирующего информационный символ первого (старшего) разряда, равна двенадцати периодам имЦ, длительность импульса Ц пульса и , длительность импульса и, коммутирующего информационный символ второго разряда - десяти периодам импульса UT, а длительности коммутирующих информационных символов третьего, четвертого, пятого и шестого разрядов - соответственно восьми, шести, четьфем и двум периодам импульса и (эпюры U, U , Запуск и сброс распределительного импульса первого разряда производится соответственно задн.г1м и передним фронтами распределительно,го импульса шестого разряда, запуск и сброс разделительного импульса шестого разряда - соответственно задним и передним фронтами распределнт.льного импульса первого разряда, Запуск и сброс распределительного импульса второго разряда производится задним и передним фронтами распределительного импульса пятого разряда, а запуск и сброс распределительного импульса пятого разряда соответственно задним и передним фронтами распределительного импульса второго разряда. Запуск и сброс распределительных импульсов третьего и четвертого раз-рядов производится ана; огично. Далее выходные символы ключей 9 поступают на входы элементов ИШ-, причем на первый элемент {-ШИ поступают прокоммутированныв информационные символы первого и пестого разрядов, соответствующие эпюрам напряжений Ug и , на второй элемент ИЛИ прЬкоммутированные сим1волы второго и пятого разрядов5 соответствующие эп рам напряжений U,,,, а на третий элемент ИЛИ - прокоммуп ированные информационные символы третьего и четвертого разрядов, соответствующие эпюрам напряжений , и J , В резуль тате такой обработки на выходах эле ментов ИЛИ 10 количество информационных потоков в 2 раза меньше по сравнению с количеством информационнь Х потоков на его в:соде, эпюры напряжений соответственно Цд- Ц. Указанные информационные потоки пост пают на вхо,ць блока 1 мажоритарного уплотнения и на первые входы суммато сов 22 по модулю два, на другие входы которых поступают ДЕЮичные импульсы U-1Q- U,jj с соответствующих фор иpoвaтeлeй 23. Работа формирователей 23 синхронизирована соответствующ ми импульсами генератора 6, На выходах сумматоров 22 фo{;JMИpyютcя три промодулированных потов:а импульсов LL,- и , которые поступают на входы мажоритарного элемента 24. Мажоритарный элемент 24 работает следующим образом. Если в каждый дискрет времени символы трех потоков, поступивших на вход элемента 24, содержат больше единиц, чем нулей, то на его выходе в соответствующий дискрет времени формируется символ, равный единице, либо, в противном случае, равный нулю . В результате т iKoro алгоритма работы на выходе мажоритарного элемента 24 формируется один групповой сигнал, который несет в себе информацию сразу с шести информационных разрядах (эпюра напряжений ,JK поступает на передатчик 12. Динамический диапазон сигнала, то есть отношение максимальной его мощности к средней, равен единице, а энергия каждого информационного разряда перераспределена пропорционально длительностям распределительных импульсов, Таким образом, если зафиксировать энергию, отводимую на передачу всего группового сигнала, и сравнить по достоверности принимаемой информации предлагаемую систему с системой, в которой передача группового сигнала производится с равномерным распределением энергии между разрядами, то получают выигрьш по достоверности, так как по мере перехода к передаче высших разрядов вероятность „.иибки уменьшается. I На приемной стороне системы после установления синхронизации по тактовым импульсам Ь%,.и прохождения через 1-1Ь . „ приемник 13 принимаемый групповой сигнал U2 поступает одновременно на вход)1 сумматоров 16 по модулю два, на управляншще входы которых с формирователе 15 импульсов поступают сигналы и,,- , идентичные сигналам L - сформированным в передающей части системы. Работа формирователя 15 синхронизирована от генератора 14, В результате суммирования на выходах сумматора 16 получают три параллельных потока импульсов (эпюры соответствующих напряжений J IL ), поступающих на матричный коммутатор 18, па другие входы которого с распределителя 17 импульсов поступают сигналы Ь.,- LL. , идентичные сигналам, вырабатываемым на передающей стороне системы распределителем 8. Работа распределителя 1 7 синхронизируется тактовыми импульсами хснератора 14, В коммутаторе 18 происходит разделение трех входных потоков U шесть параллельньзх Цд- Цц , поступающих

7109

на вход блока 20 разуплотнения, на управляющий вход которого поступают стробы г. д€1лителя 19 частоты.

В блоке 20 счетчики 25 В1)1полняют роль интеграторов и формируют символы разуплотнения U - U , поступающие на пороговые элементы 26, на выходах которых формируются поразрядные ин1)Ормационные символы, идентичные передаваемым символам и,- Ug , на передаю цей части системы.

Информационные символы блока 20 поступают на преобразователь 21, в-котором производится преобразование цифрового сигнала в аналоговый.

В качестве базового объекта принята система с равномерным распределение энергии для разрядов кода. Пусть вероятность ошибочного приема каждого символа шестизначного двоичного кода Р 1ОЯ Тогда энергетическое отношение сигнал/помеха.

1208

определяемое из выражения Рдщ ), ftiT Достоверность передачи, 01107 ниваемая дисперсией опибки,

б.р,.Поразрядное распределение суммарной энергии кодовой группы (количество разрядов m 6) выражается в виде:

т; 1 2 3 456.

, 1,14 2,28 3,44 4,5 5,7 6,8

Дисперсия ошибки вычисляется по формуле00

.2.,20Hlf / х

expi--V-|oix 3i.

4/ t/n- .

Выигрыш по достоверности передачи .- г

NP 136,5 .

--- 4 раза. .

61,31

cpv.2

% jninjijaruTjiJTjnjTJTJTruT

/

if2 J- S JrUlJrLI JriI jrLrU J rL

lfz2 -

cpi/.5

.

USDФиг. 6