Устройство для передачи кодовых сообщений Советский патент 1987 года по МПК G08C19/28 

Изобретение относится к телеметрии и касается в частности, построения бортовых коммутационно-распределительных систем, может найти применение в системах распределения и обработки поступающих последовательно во времени по одному каналу связи кодовых сообщений.

Известно устройство для распределе-|0 формирователя импульсов и подключе25

30

НИН кодовых сигналов, содержащее пороговый -элемент, фильтр, элемент И, формирователь импульсов, входной ключевой элемент, регистр сдвига, выходные ключевые элементы, элемент за- 15 держки.

Однако это устройство требует для нормальной работы формирования в начале каждого кодового слова и всего сообщения специальных реперных сиг- 20 налов, а также соответствующих пауз, что усложняет устройство, значительно уменьшает пропускную способность и сужает область его применения.

Наиболее близким к данному является ycTpoiicTBo для передачи кодовых сообщений, содержащее декодер, вход которого является входом устройства, тактовый и информационный выходы декодера соединены соответственно с сигнальными входами ключевого элемента и выходных ключевых элементов, уп- равляюпше входы которых соединены с выходами распределителя, выход переноса которого соединен с первым 35 пхоДом элемента ИЛИ, выход которого подключен к установочному входу распределителя и к нулевому входу переключающего элемента, выход переключающего элемента соединен с управля- 40 ющи входом входного ключевого элемента, элемент запрет, выход кото- рого и выходы выходных ключевых элементов соединены соответственно с выходом устройства и с сигнальными 45 выходами устройства, преобразователи импульсов по длительности, элемент И, цифровой фильтр, счетчик, дополнительный элемент ИЛИ, формирователь импульсов, элемент ИЛИ-НЕ, дополни- 50 тельный переключающий элемент, входы которого соединены с выходом переноса распределителя, с первым входом дополнительного элемента ИЛИ, с установочным входом счетчика и с выходом 55 порогового элемента, информационный и тактовый выходы декодера соединены с соответствующими входами цифрового фильтра, выход которого соединен со

входом порогового элемента, выход дополнительного переключающего эле- мента соединен с первым входом элемента запрет, второй вход которого соединен с вторым входом основного элемента ИЛИ и с выходом элемента ИЛИ-НЕ, входы которого соединены с первым входом элемента И и с входом

ны соответственно к выходу преобразователя импульсов и к выходу формирователя импульсов по длительности, вход которого соединен с входом распределителя и подключен к выходу дополнительного элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом элемента И, выход входного ключевого элемента соединен с входом счетчика, выход которого подключен к второму входу элемента И.

Такое устройство обеспечивает по- канальное распределение кодированного входного сообщения с самосинхронизацией, обладает высокой пропускной способностью и позволяет обнаружить сбои во входном сигнале. Сбои являются следствием появления ложных или исчезновения истинных импульсов слова (сообщения), и проявляются в искажении кода слова, длительностей пауз между тактовыми импульсами и приводят к дальнейшему распределению кодовых слов по несоответствующим каналам, что является недопустимым. Поэтому в указанном устройстве для предотвращения дальнейшего неправильного распределения входного сообщения после обнаруженного сбоя происходит отключение всех выходных ключевых элементов и, несмотря на отсутствие сбоев, не распределяется по своим каналам оставшаяся часть сообщения, что является недостатком устройства, снижающим его надежность.

Цель изобретения - повышения надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для передачи кодовых сообщений, содержащее декодер, первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с входом первого преобразователя импульсов по длительности, первый счетчик, выход которого соединен с первым входом элемента И, формирователь импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ и вторым входом элемента И, выход которого соединен с

первым входом первого элемента ИЛИ, цифровой фильтр и коммутатор, выходы которого являются первыми выходами устройства, введены формирователь входных сигналов, генератор импульсов, второй счетчик, второй преобразователь импульсов по длительности, RS-триггер и второй элемент ИЛИ, вхо формирователя входных сигналов является входом устройства, выход формирователя входных сигналов соединен с первым входом декодера, первый выход декодера соединен с S-входом RS-триг гера, второй выход - с первыми входами первого счетчика, цифрового фильтра и генератора имдульсов и R-входом RS триггера, прямой вьгход которого соединен с первым входом коммутатора и вторым входом цифрового фильтра, выход которого соединен с вторыми входами первого элемента ИЛИ, первого счетчика и коммутатора первым входом второго счетчика, выход второго счетчика соединен с вторым входом декодера и третьими входами RS-триггера и коммутатора, выходы преобразователей импульсов по длительности соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ и входом формирователя импульсов, вьгход которого соединен с вторым входом генератора импульсов, выход которого соединен с вторым входом второго счетчика, выход элемента ИЛИ-НЕ соеднен с третьими входакш счетчиков и входом второго преобразователя импулсов по длительности и является вторым выходом устройства.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные зависимости, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит формирователь переднего и заднего фронтов входного сигнала 1, декодер 2, состоящий из переключателя 3, одновибраторов 4 и 5, цифровой фильтр 6, коммутатор 7 первый счетчик 8 двухвходовой элемент ИЛИ 9, первый и второй преобразователи импульсов по длительности 10 и 11, второй двухвходовой элемент ИЛИ 12, формирователи (расширитель) импульсов 13, двухвходовые элементы: И 14 и ИЛИ-НЕ 15, генератор 16 импульсов, второй счетчик 17, RS-триггер 18.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Входной сигнал устройства представляет собой кодированное сообщение, содержащее ntn-разрядных слоев в виде кодовой последовательности с самосинхронизацией (сформированной путем частотной модуляции), поступающей с линии связи с временным разделением каналов (Ug, на фиг. 2). Каждое га-разрядное слово содержит т-1 информационных разрядов и один (последний) служебный разряд. Шумоподоб ный реперный р-разрядный сигнал расположен в служебных разрядах р-послед- них слов сообщения (ре/т,пЗ).

Устройство работает следующим образом.

Формирователь 1 формирует из входного сигнала U, (фиг. 2) короткие импульсы и,, соответствующие фронтам сигнала U. Импульсы U, -подаются на сигнальный вход переключателя 3, который совместно с одновибратором 4 и 5 представляет собой декодер 2, выделяющий из последовательности U, информационные импульсы U,, , которые подаются на вход устновки в единичное состояние RS-триггера 18, и тактовые импульсы и,, которые подаются на R-вход RS-триггера 18, вход одновиб- ратора 4, тактовый вход цифрового фильтра 6, тактовый вход счетчика 8 и вход синхронизации генератора 16. Под воздействием импульса U, который появляется на втором выходе переключателя 3 при отсутствии на его управляющем входе сигнала U с выхода одновибратора 5, одновибратор 4 генерирует импульс U длительностью с Т/4, где Т - период тактовой частоты.

От заднего фронта импульса U за- пускается одновибратор 5, генерирующий импульс Uj длительностью Т/2. Импульсы Uj подаются на управляющий вход переключателя 2, переключая сигнал и, с R-входа RS-триггера 8 на его S-вход. Такая длительность импульсов и и и выбрана для того, чтобы импульсы информации U находились в окне детектирования сигнала с самосинхронизацией, что позволяет выделять их при допустимых фазовых сдвигах во входном сигнале U. Допустим, что сигнал Ug после включения устройства соответствует последовательности нулей 00... Тогда автоматически устанавливается правильная

си /хронизация сигнала И , так как тактовые импульсы U , выделяемые декодером, проходя через переключатель 3, соответствуют импульсам и,. Если при включении устройства сигнал Ugj соответствует последовательности 111 ... то возможна ситуация, когда импульсы и}1формации U и тактовые импульсы U устанавливаются неверно, т.е. происходит сдвиг сигнала U, относительно Ug, на половину периода тактовой частоты Т/2. Такое несоответствие будет сохраняться до тех пор, пока сигнал Ugx соответствует последовательности 1 11 ... При появлении первого же нуля в указанном сигнале происходит восстановление правильной синхронизации входного сигнала U, так как первый же, следующий после О импульс в последовательности и, соответствует синхроимпульсу во входном сигнале Ug,, RS-триггер 18 представляет собой фиксирующую цель нулевого порядка и формирует импульсы Uj, передний фронт которьк соответствует импульсам U а задний - U сы и-,(иО

тельность €(, импульса U, выбира ется равной или меньшей длительно окна детектирования (для частотно модуляции Г„ Т/2). При этом д тельность р, импульса и ,0 должна

ставлять

ОД

-0/2

Выбор тако я, исходя допустимых фазовых искажений в со

Р величины бр производится, исходя

1Г

и

2п

Разделенные импуль- U2-r поступают на цифровой фильтр 6, презназначенный для распознавания момента окончания распределенного гго сообщению реперного сигнала сообщения, и состоящий из m согласованных р сдвиговых фильтров. Параметры этих фильтров выбираются

10 щении, ограниченных шириной окна тектирования сигнала с самосинхро зацией.

Импульсы Uj,- поступают на счет вход счетчика 8, на выходе которо

15 при поступлении каждого т-го импул и появляется импульс Ug . Послед ний соответствует окончанию данно кодового слова и поступает на оди из входов элемента И 14, на второй вход которого подается импульс U,, с выхода расширителя 13. Если фазо сдвиги в распределяемом сообщении

находятся в допустимых пределах (в окне детектирования сигнала с само 2g синхронизацией), то импульс Ug поя ся во время существования импульса и, и на выходе элемента И 14 появ ся импульс U|(, , который, проходя ч рез элемент ШШ 9, запускает преоб разователь импульсов 10. Импульсы

20

30

через элемент ИОН 12 и U,,, пост пают на входы элемента 1ПИ-ИЕ 15, и так как они следуют непрерывно в времени без пауз, на выходе элемен та 11ПН-НЕ 15 сигнал отсутствует, ч

таким образом, чтобы обеспечить мак- сигнализирует о нормальной работе

симум функции .вертки у(р) сигнала Ugn с известньм реперным сигналом в момент окончания распределенного по сообщению реперного сигнала (p)j В начале работы устройстБо входит в синхронизм после окончания первого же реперного сигнала, В конце каждого реперного сигнала цифровой фильтр 6 генерирует импульс U. , который устанавливает счетчики 8 и 17 в нулевое состояние, а коммутатор 7 первое состояние, при котором первый выход коммутатора 7 подсоединяется к прямому выходу RS-триггера 18. Этот же импульс U через элемент ИЛИ 9 запускает преобразователь 10, генерирующий импульс U,Q, по заднему фронту которого запускается расщиритель 13, генерируюгций импульс

и

13

Длительность Гр импульса U,, выбирается меньшей длительности сл кодового слова Тр, t(., (фиг. 2), а длительность €(, импульса U, выбирается равной или меньшей длительности окна детектирования (для частотной модуляции Г„ Т/2). При этом длительность р, импульса и ,0 должна составлять

ОД

-0/2

Выбор такой я, исходя и; допустимых фазовых искажений в сооб Рвеличины бр производится, исходя из

щении, ограниченных шириной окна детектирования сигнала с самосинхронизацией.

Импульсы Uj,- поступают на счетный вход счетчика 8, на выходе которого

при поступлении каждого т-го импульса и появляется импульс Ug . Последний соответствует окончанию данного кодового слова и поступает на один из входов элемента И 14, на второй вход которого подается импульс U,, с выхода расширителя 13. Если фазовые сдвиги в распределяемом сообщении L

&

находятся в допустимых пределах (в окне детектирования сигнала с само- синхронизацией), то импульс Ug появится во время существования импульса и, и на выходе элемента И 14 появится импульс U|(, , который, проходя через элемент ШШ 9, запускает преобразователь импульсов 10. Импульсы

через элемент ИОН 12 и U,,, поступают на входы элемента 1ПИ-ИЕ 15, и так как они следуют непрерывно во времени без пауз, на выходе элемента 11ПН-НЕ 15 сигнал отсутствует, что

сигнализирует о нормальной работе

сигнализирует о нормальной работе

устройства. Импульсы с выхода расширителя 13 поступают также на вход разрешения синхронизации генератора 16, на синхровход которого поступают тактовые импульсы V . В начале каждого слова, при совпадении импульсов L n и ПРОИСХОДИТ синхронизация частоты генератора 16 тактовым импульсом на его выходе формируются

импульсы L fg, частота и временцое

положение которых соответствует сигналу без сбоев. Эти импульсы поступают на вход счетчика 17, на выходе которого, при поступлении каждого т-го импульса появляется импульс и,, который переключает комутатор 7 в следующее положение, так как импульсы U, соответствуют импульсам и, то они соответствуют

и импульсам U, т.е. окончанию данного кодового слова.

Одновременно импульсы U,- , воздействуя на R-вход RS-триггера 18 под

тверждают eio nyncBOf (vji . ,-) поздействуя на лоп,).пин гч: ль;,1- .оц одновибра rcipa 4, аи тчют п.ч- и м- НИИ генерироил 1 ь имп:. ь .,, ;u;irv;.:; ь ностью Т./4. Так как ч ;;.-:г(чоч : :у- чае расгтрецслястся rtinf- uciinc г.р-; сбоев, то Hi-inv.4bcij: , (. - I.IPTC i ь vf и,2,. 5 подтверждают и р-м и-ы- -i- . .-ч низацию работь деь.;1:.-р-1 .

PaccMO cuHjM рабг;т;, ;;; ;.-.; - -:-.i Ha. ( Поев i i aciii:L , -f 1-i...| i----- общении. H качество ii ;ir;i ;; .; - такой случа-; проил Чг .-г ,,;r : , )

ПреДеЛ(-Н 1;:Г ЬТОрОГО ,.;V - ri-, ::,i при ГК./iB 1(;НИИ ложного МГ М, - 1 (;.«

фиг. 2 он заштри.ч iiKiii) . ...:.ii - .j- мени t| . )то Bb -Tbii ii 1 ,. мент врр, 1ени t , .лояил - ru информанч.-ияогг; иг-|11у ;ьг j . -, ; ; момент ОЬ гНчаНИЯ ложно; ; И-ч; ;;:| г лишнего Т.ЧКТОВОГс llMH/Jll. . Н .тм,

как п ПРлний (Ьр( -....i -, ц-- . :-.,,- декодируется как иь : М : I l:-м i ii: iipoxcviH ,.. / .; ц; S-вход КЙ-три1 re;vi 1Н i ос ч --: .

снятия yir .-IHJ: TlliiiU rj :-: ;i|--i -

С: елу111п -и -г- ош .-.- Лч -.т -, ,,ii:- i ; iryiibC : И--1; yjihc и, v : - -: г , иа фиГ . 2) чоглрипг ; . Ся iIt;

TPi Tf)Bi.m и.,, , так ). i --i . . Тогд;) nbiX Viu;-; и- - . . . Л - Я, nonf,i;j--;-Mi.r л . момс , ; нения (.а фиг. / - .м мп t , ч ея раньте, чем при Н .jiMa.in..v : ; . устройс гьа, } гледС Г П:е .

проходит через члем( н г , TI -- в iTOT момент DpeMf - и сиги-, i i, а втором ву.оде этого ::лем ; i ,i .ii- -- г

ВуеТ ВБЧДУ ТГ)ГО, что О Л1 Ж : -i кончил ()..фМИрОВНгИЦ ИМЛУЧСГЛ I . )

заднему фронту KoTcipoi o ,.,i yi .-si-1 . я расширите пь 13. В J-.L-улт-.-сп (- : ,, ., сутетвует сигнал

9

преобразователь 10. Па .y : г;е- мента ИЛИ-НЕ 13 ,-- пконч j не ;i и --:- пульса и 13 , веледст}Л1(; - отс у тс тгия импульса и,р, поянлкетея имчу: ьс

и , поступающий на ИН.ЦИПИрун: : , ilr.iход устройства. Этот И лтульс И спг- нализирует о наличии сбоя в пгел-.г у- щем распределенном слове. Однг м ч- по импульс Ь , поступает i-;a i-c/n.-i, ;-n-o- рого преобразователч импульс Ч, ii, который начи иает в этот мог.плп г.ре- мени т ене)-:роват1, имлулрзс ,, , поступающий через BTopoii двухъАод(и1ой элемент ИЛИ 12 га вход iiaciuiiiv) г-е-ля 13. Длительность импх льса 1,, I lifj paci.-i р,;ьЧ Ч | р, ,. Выбор такой 1.- ,| ,,произродитгя,, исходя

)-: ,. ле (ения нормально работы уст- Р ;г г чр. 1;алт.нсл1шем отсутствии

1- ; ,1;,с и, 11(н тупает также на ,1.4 Ч1,т,.льпые у тановочные входы

i : . 1етчи:-.чв и восстанавливает их .,( 1.остся;1ие, которое они должны : - ; и чтот г;омент при отсутствии

.чгс . / ;1| . I Ьч: 1,7 ПОЯВИВШИЙСЯ

:чи; лчс м.гч U,j;, поступает на

I I ;, одновибратора А, ч i;t.: ГО НС рлрсжать импульс 1)4,

;. M OI O ГС, I ОО7 U l CTByeT ТЭКТОI- ч; ч, ; :;,:% { , , восстанавливая

т,-ч .,(- нарушения синхрониза- ч: , -ц,-|Г. i , и j. Поэтому при С Ч Л И сГл1ев даЛ1Л1е1 пиая работа , .: , ч;; П1ЮИСХОДИТ аналогично ,. : 1 r|l, l )l.ч; .анее .

,ч .44 М случае, при исчезновелии ..; Ч: ис 1И1П1ьгх импульсов кодового

1КОЙ на фиг. 1 пред- ч; ,; . исчсзл чпением заштрихованно- ч;, : J4- -., импульса я третьев сло- мгг t:, ) , работа уст- j :. : , сл1 -, 1у1 и1ИМ образом. ;, га 1 о к : занного исчезновения,

1, 1ч:- r.pc .c-i существования ч ч ,. .а расл1гирителя 13, йы- л c U H ji (ка 8, от сутству- 1 ч-,- .,, н аполнения, из-за не- чч -члиого из тактовых имлч

приводит, в свою

к ч утствию сигнала U

н

: if; ч легче н т.: И 14 И несрабаты- 1,ччч..; ч чччбрачователя 10. Далее рабо- ;, .: 1р;чйч: Ч - и вос(;тановление син- ,-:рЧ ,ч чтч 1-ч.(71Ного сигнала Ug, осу- . ::|(:-т:я аналогично предыдущему сл ч: сГччя 43-за появления ложных

.-.I l - , ч |,ССЛ

tiar-iTjrF.iiaH синхронизация входного счгчч;Лч ii начале каждого слова, при J ип-чц;; сбоя в предьщущем, автоматически С:чсстаиавливается за счет по5

дачи uMifyjibcoB и

17

на дополнитель11),.1й . ч.с-:о,л RS-триггера 18, которые сбгчч ыгают его в нулевое состояние lii дополнительный вход одновибрато- ), (, чгС заставляет его генериро- j.aTb импульс L, появление которого преьра дтет генерирование одновибрато- ром 5 импульса U(начало 4-го слова

на (Jinг . 2) .

II

Таким образом, введение в предлагаемое устройство блоков 1, 11, 12 я К , 17 и 18 с соответствующими

связями позволяет повысить надежность устройства.

Точность рботы устройства определяется, в основном, стабильностью

временных интервалов, формируемых блоками А, 5, 10,11, 13 и при принятии соответствующих мер может быть достаточно высокой.

Редактор И. Сегляник

Составитель Н. Бочарова Техред А,Кравчук

Заказ 5193/51

Тираж 543

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор В. Бутяга

Подписное