Приемное устройство телеизмерительной системы Советский патент 1990 года по МПК G08C19/28 

05 00

«vj

to

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть применено в системах связи, телеметрии и др.

Целью изобретения является повьаче- ние функциональной надежности и упрощение устройства.

На фиг,1 изображена структурная схема устройства; на фигс, струк- турная схема измерительного канала; на фиГоЗ - структурная схема переключающего блока; на фиг,4 - структурная схема блока управления

Устройство содержит блок 1 промежу точной памяти, блок 2 анализа отсчета, дешифратор 3 адреса, измерителные каналы 4;,- 4|, переключающий блок 5 коммутации и блок 6 запуска.

Блок 1 промежуточной памяти пред- назначен для формирования кода адреса и кода отсчета.

Дешифратор 3 формирует сигнал логической 1 на одном из своих выходов в соответствии с входным кодом

Блок 6 запуска предназначен для проведения схемы в исходное состоя- ние при включении питания.

Измерительный канал 4 (фиг,2) содержит элемент НЕ 7, первый 8 и. второ 9 .элементы И, группу элементов И On, триггер 11, счетчик 12 и группу , D-триггеров,

Блок 5 содержит мультиплексор 14, первую и вторую группы мультиплексо- ров 15 и 16, элемент 17 задержки, - первую и вторую группы элементов 18 и и 19 задержки.

Триггер 11 предназначен для анализа того, поступил ли в данный из- мерительный канал с начала работы устройства хотя бы один отсчет или нет. По сигналу от блока 6 триггер 11 устанавливается в О, когда в измерительный канал поступает первый от- счет, то триггер сбрасьшается в

И 111

,

Счетчик 12 предназначен для суммирования (вычитания) импульсов, по- .ступивших на первый (второй) управляю щий вход, т,8о для формирования числа сбоев.

Группа 13,)-13f, триггеров предназначена для хранения в двоичном без- избыточном коде кода отсчета измеряемрго параметра,г т,е, группа триггеров играет роль регистра,

Блок 2 (фиг.4) предназначен для анализа принятого отсчета, т,е, для

рспгейия вопроса о том, верный ли принятый отсчет или нет. Блок 2 содержит сумматор 20, дешифратор 21, вы- читатель 22, элемент 23 сравнения и элемент И 24,

Сумматор 20 предназначен для увеличения кода, содержащегося в счетчике 12 выбранного измерительного канала, на единицу, т,е.

1201 1121 + 1,

где l20l - код на выходе сумматора 20 121 - код на выходе счетчика 12, 1 - код единицы.

Дешифратор 21 предназначен для преобразования кода отсчета поступающего с второй группы выходов блока 1, в двоичный безызбыточный код,

Для кодирования отсчетов в устройстве используется код, учитывающий корреляцию соседних отсчетов,

Вычитатель 22 реализует следующую функцию.:

Т22| 121 I - |13|,

где 1 22| - код на выходе вычитателя 22 21I - код на выходе дешифратора 21; .

I13I - код на выходах триггеров группы 13,

Элемент 23 сравнения предназначен для сравнения кодов, поступающих с . сумматора 20 и вычитателя 22,

Если .|20| , то , ;122|( то , где 23 - сигнал на выходе элемента 23.

Устройство работает следующим образоМо

При первоначальном включении устройства триггеры 11, триггеры группы 13, счетчик 12 всех измерительных каналов 4, а также блок 1 устанавливаются в произвольное состояние. После этого с блока 6 приходит импульс, обнуляющий триггеры 13j(-13., счетчики 12 всех измерительных каналов и блок 1, а устанавливает в состояние логического О триггеры 11 всех измерительных каналов 4,

Входная информация, состоящая из двух частей на каждом такте (кода адреса и кода отсчета), поступает в блок 1 и разделяется в нем на первую и вторую группы выходов. Код отсчета с второй группы выходов блока 1 поступает на входы блока 2 (на входы дешифратора 21), Код адреса, поступающий на первую группу выходов блока 1, управляет состоянием дешифратора 3, который выбирает один из измеритель51608727

ных каналов 4„ Выбор измерительного ка|1ала 4 означает, что выходы счетчикавыход його I вую 1

2, выходы триггеров Гз,-13 и .| триггера 11 этого измеритель- санала соответственно через пер- ) и вторую 16 группы мультиплексоров, мультиплексор 14, через перву) 18 и вторую 19 группы элементов задержки, через элемент 17 задерж- Q Если был один сбой (), то отсчеты

(J-2), (j-l)rj, (j + l), (j+2) и т.д.

Если отсчет попадает в зону допустимых отсчетов (ycjioBHe (1) вьтолняки подключаются соответственно к входам с; читания и к второму входу элемента

гмматора 20, входам блока 22 вы-

И 24 (шока 2 (фиг,4. Кроме того, вы ется), то код отсчета записывается в

бор и 1мерительного канала означает, соответствующего выхода дешиф- 3 на входы элементов И 8 и 9

что с раторг и nepi

(ые входы всех элементов И

10 -В1гбранного измерительного канала (фиГо) поступает логическая , Счгназ. логической 1 на первых входах эJ:eмeнтoв И группы выбран- змерительного канала приводит к

10,,что выходы дешифратора 21

2 подключаются к D-входам

ров , выбранного измериго канала.

окончании выбора измеритель- анала на выходе сумматора 20

ного 1 к ТОМ5 блока тригг« тельнс По

ногб т появл числа

нале, увеличенный на единицу, на выходе вы итателя 22 - код, соответствующий модулю разности между номером уровн)

торого хранится в триггерах и номером уровня квантования ппове15 триггерах 13(-13|, при этом содержимое счетчика 12 уменьшается на 1 (тое. уменьпшется ширина зоны Ronyc-f тимых отсчетов); Если отсчет не попадает в зону допустимых отсчетов (ус20 ловие (1) не выполняется), то отсчет считается неверным, при этом содержимое счетчиков 12 всех измерительных каналов 4 -4 увеличивается на единицу, так как сбей мог произойти в

25 адресной части сообщения.

Если в выбранный измерительный канал поступает первый отсчет (т.е. до этого отсчета ни одного отсчета в выбранный измерительный канал не

ется двоичный безызбыточный код зо поступало), то он считается верным сбоев в данном измерительном ка- и его код записывается в триггерах

,.

В дальнейшем удобны три случая: первый - в выбранный измерительный

I квантования отсчета, код ко- , канал поступает первый отсчет (т.е.

до этого отсчета ни одного отсчета

для данного измерительного канала

ряемо

О отсчета, код которого поступает с выхода дешифратора 21 на вы-

читат(ль 22. Кроме того, код с выхода 40 УРОВНЮ квантования (передача без иска- дешифратора 21 поступает на пораз- жений); третий - принятый код отсче1 - номер уровня квантования проверяемого отсчета. Как видно, ширина зоны допустимых отсчетов определяется числом сбоев в данном измерительном канале „ 1,сли сбоев не было (), то в качестве разрешенных отсчетов используются отсчеты с номерами (j-1), j, (j+l).

триггерах 13(-13|, при этом содержимое счетчика 12 уменьшается на 1 (тое. уменьпшется ширина зоны Ronyc-f тимых отсчетов); Если отсчет не попадает в зону допустимых отсчетов (условие (1) не выполняется), то отсчет считается неверным, при этом содержимое счетчиков 12 всех измерительных каналов 4 -4 увеличивается на единицу, так как сбей мог произойти в

адресной части сообщения.

Если в выбранный измерительный канал поступает первый отсчет (т.е. о этого отсчета ни одного отсчета выбранный измерительный канал не

,.

В дальнейшем удобны три случая: первый - в выбранный измерительный

до этого отсчета ни одного отсчета

для данного измерительного канала

не поступало); второй - принятый

код отсчета соответствует разрешенному

Изобретение относится к приему цифровой информации и может быть применено в системах связи, телеметрии и др. Цель - повышение функциональной надежности и упрощение устройства. Устройство телеизмерительной системы содержит блок промежуточной памяти 1, блок 2 анализа отсчета, дешифратор 3 адреса, измерительные каналы 4₁ и 4_K, блок коммутации 5 и блок 6 запуска. Принцип работы устройства основан на формировании разрешенных уровней квантования с учетом предшествующего принятого уровня и числа сбоев в данном измерительном канале. 4 ил.

рядно менто

объединенные вторые входы эле- К 10(-10п.

где J

Способ обнаружения ошибок базируется на проверке того, попадает или нет принятый отсчет в зону допустимых отсчетов, т.е. вьтолняется проверка

условия

- (l + l)isj+ (1 + 1) (1)

жениями J

45 В первом случае триггер 1 1 выбранного измерительного канала в состоянии логического О, поэтому на втором входе,- а значит, и на выходе эле:- мента И 24 сигнал логического О. 50 Это означает, что сигнал логического

О с выхода элемента И 24 непосредст- номер уровня квантования пре- венно попадает на суммирующие входы дьщущего отсчета (код этого счетчиков 12 и входы элементов НЕ 7 . уровня квантования записан всех измерительных каналов. При этом в группе триггеров ); 5 первых входах элементов И 8 и 9

будет сигнал логической I, Однако , сигнал логической 1 будет на выходе элемента И 8 только выбранного измерительного канала. После прихода синх-;

число сбоев в данном измерительном канале (код этого числа хранится в счетчике 12);

,та не соответствует разрешенному уровню кв антования / передача с иска-

жениями J

роимпульса на выходе элемента И 9 выбранного измерительного канала появляется сигнал логической 1, по которому информация с выходов дешифратора 21 через группу элементов И запишется в D-триггеры 13 выбранного измерительного канала, Кроме того, по сигналу с выхода элемента И 9 триггер II установится в со стояние логической 1, Синхроимпульс попадает и на синхровходы счетчиков 12 всех измерительных каналов , На вычитающем входе счетчика 12 сигнал 1, поэтому из этого с.четчика произвбдится попытка вычесть единицу, но так как этот счетчик обнулен то его состояние не изменится. На входах.счетчиков 12 остальных измерительных каналов сигналы логических нулей, поэтому содержимое этих счетчиков не изменяется. За время действия синхроимпульса информация на входах блока 2 не изменяется. Это обеспечивается тем, что время задержки элемента 17 и элементов задержки групп 18 и 19 выбирается больше длительности синхроимпуль- za.

Пусть принятый код отсчета соответствует разрешенному уровню кван- ования (второй случай)„ В этом слу- jae число, соответствующее коду на выходе вычитателя 22 меньше числа, соответствующего коду на выходе сум- |Матора 20, Следовательно, на выходе элемента сравнения, а значит, и на первом входе (соответственно и на .выходе элемента И 24) будет сигнал логического О,

В дальнейшем работа аналогична первому случаю, за исключением того. что триггер 1.1 уже установлен в 1 (повторная установка не изменит его состояния), и если счетчик 12 выб- / ранного измерительного канала не был обнулен, то его содержимое после воздействия синхроимпульса уменьшится на единицу.

Рассмотрим третий случай. Если. принятый код отсчета не соответствует разрешеннокту уровню квантования, то к код на выходе вычитателя 22 больше ко кода на выходе сумматора 20, при этом на выходе элемента 23 сравнения сиг-v нал логической 1,

Таким образом, на обоих входах

элемента И 24 сигнал логической 1,

,так как триггер 12 выбранного измери

тельного канала в состоянии логичес- кой 1, значит на суммирующем входе счетчика 12 и входе элемента НЕ у всех измерительных каналов сигнал логической 1,- Это означает, что на выходе элемента НЕ 7 сигнал логического О, поэтому на выходах элементов И 8 и 9 обязательно будет сигнал логического О, По приходу синхроимпульса состояние счетчика 12 каждого измерительного канала увеличится на единицу. Это необходимо, так как сбой мог произойти и в адресной части сообщения. Информация с выходов дешифратора 21 в группу триггеров , не запишется, так как на их синхровходы не поступит синхроимпульс (на первом входе элемента И 9 логический О),

Приме р. Пусть используются восемь уровней квантования, которьш кодируются в коде, учитывающем корреляцию соседних отсчетов (см. таблицу).

и устройство содержит два измерительных канала: первьй 10, второй 01 (),

Тогда при передаче в линии связи сначала передается номер канала, а затем - код уровней квантования /в коде, учитьгоающем корреляцию соседних отсчетов, например 010 10, шестой уровень квантования, первьй измерительный канал),

Пусть в группе триггеров 13,-13з первого измерительного канала записан двоичный безызбыточный код 001 (т,ё, второй уровень квантования), триггер 11 первого измерительного канала в состоянии 1, триггер II

второго измерительного канала в со- стоянии О (не приходило еще ни одного отсчета), счетчики 12 обоих измерительных каналов обнулены (т.е, сбоев еще не было).

Рассмотрим случай, когда впервые прикодит отсчет во второй измерительный канал.

0

5

0

на втором его входе сигнал О, который поступает на суммирующий вход счетчика 12 и вход элемента НЕ 7.обоих измерительных каналов. Отсюда, на первых входах элементов И 8 и 9 обоих измерительных каналов сигнал 1, На выходе элемента И 8 канала 4д (и на на вычитающем входе счетчика 12, и на S-входе триггера 11) будет сигнал I, После прихода синхроимпульса он непосредственно поступает на синхровходы счетчиков 12, а через элемент И 9 - на синхровходы триггеров ISj-lSg и синхровход триггера 11 только канала 4, При этом содержимое счетчика 12 канала 4 пытается уменьшиться (так . как он был обнулен, то его содержи- . мое не изменится), триггер 1i канала 4 - установится в единицу, в триггв

25

30

35

ры канала 4д заносится код/ 000,

Рассмотрим случай правильной передачи информации. Пусть из канала связи в блок 1 з.1письтается код 110 10 (третий уровень квантования, первый и измерительный канал), Далее все происходит аналогично первому случаю. Отделение состоит в том, что выбирается первый измерительный канал, на второй вход элемента И 24 поступает сигнал 1, на первую группу входов вы- читателя 22 поступает код 001, на вторую группу входов - код 010 (он получается после преобразования в дешифраторе 21 из кода по), на выход вы- читателя 22 - код 001, на выход элемента 23 - О, По синхроимпульсу производится запись кода 010 в триг- 40 геры канала 4, делается попытка уменьшить содержимое счетчи

на единицу, но так как он об- то его содержимое не изменяет-

5

Рассмотрим следующий случай при. передаче сообщения произошла ошибка, Пусть на следзпощем такте в блоке 1 записано 101 10 (седьмой уровень . 0 квантования, первьш канал), На выходе сумматора 20 будет код единицы,- на первой группе входов вычитателя 22 - код 010, на второй группе входов - код ПО, на выходе вычитателя 22 - код четверки (100 110-010). В этом случае на выходе элемента 23 1, следовательно, на выходе элемента И 24 сигнал 1, При этом на с ум- мирующем входе счетчика 12 и входе

элемента НЕ 7 обоих измерительных каалов сигнал 1,- на первьк входах элементов И 8 и 9 измерительного канала - сигнал логического О. По при-, ходу синхроимпульса состояние обоих счетчиков увеличится на единицу, но информация в триггерах не изменится, так как синхроимпульс не пройден на синхровходы триггеров черезю элемент И 9,

Таким образом, в устройстве обработка и хранение информации ведется не в единичном позиционном коде, а в двоичном безызбыточном, что поз- 15 воляет использовать устройство с меньшей разрядностью, кроме того, в устройстве не используется постоянный запоминающий блок большой емкости, что приводит к уменьшению затрат на 20 изготовление и эксплуатацию устройства и к повышению надежности функционирования устройства.

Формула изобретения

Приемное устройство телеизмерительной системы, содержащее блок промежуточной памяти, выходы первой группы которого соединены с соответствующими входами дешифратора адреса, информационный вход блока промежуточной памяти является входом устройства, измерительные каналы, каждый из которых выполнен на счетчике, группе триггеров, первом и втором элементах И и группе элементов И, блок запуска, выход которого подключен к установочному входу блока промежуточной памяти, и в каждом измерительном канале - к установочным входам счетчика и триггеров группы, блок коммутации, выполненный на группах мультиплексоров и элементов задержки, выходы счётчика и триггеров группы каждого измерительного канала подключены к одноименным информационным входам мультиплексоров соответственно первой и второй групп бло45 входом триггера, выход которого подключен к соответствующему информационному бходу мультиплексора блока коммутации, выход которого- через элемент задержки соединен с вторым вхока коммутации, выходы триггеров груп- 50 дом элемента И блока анализа отсчета,

пы всех измерительных каналов являются выходами устройства, объединенные первый вход первого элемента К и синхронизирующий вход счетчика всех измерительных каналов являются синхронизирующим входом устройства, выход второго элемента И каждого измерительного канала соединен с вычитающим входом счетчика, выход первого

выходы мультиплексоров первой группы блока коммутации подключены к входам соответствующих элементов задержки первой группы, выходы которых сое- 55 динены с соответствующими входами

группы сумматорй блока анализа отсчета, входы второй группы вычитателя подключены к в.ыходам соответствующих элементов задержки второй группы

элемента И подключен к синхронизирующим входам триггеров группы, выходы элементов И группы подключены к информационным входам одноименных триггеров групп, выходы мультиплексоров второй группы блока коммутации соединены с входами одноименных элементов задержки второй группы, отличающееся тем, что, с целью повышения функциональной,надеж- -ности и упрощения устройства, в него введены блок анализа отсчета, выполненный на сумматоре, элементе сравнения, вычитателе, дешифраторе, элементе И, в каждом измерительном канале - элемент НЕ и триггер, в блоке коммутации - мультиплексор и элемент задержки, выходы сумматора и вычитателя

блока анализа отсчета соединены соответственно с одноименными входами соответственно первой и второй групп элемента сравнения, выход которого подключен к первому входу элемента И,

выходы дешифратора соединены с одноименными входами первой группы вычитателя и первыми входами соответствующих элементов И группы каждого измерительного канала, выходы дешифратора адреса соединены с вторым входом первого элемента И, первый входом второго элемента И и вторыми входами элементов И группы в каждом измерительном канале и соответствуют

щим управляющим входом мультиплексоров первой и второй групп блока коммутации, выход элемента И блока анализа отсчета подключен к суммирующему входу счетчика и через элемент НЕ к второму второго элемента И и третьему входу первого элемента И в каждом измерительном .канале, выход второго элемента И в каждом измерительном канале соединен с

входом триггера, выход которого подключен к соответствующему информационному бходу мультиплексора блока коммутации, выход которого- через элемент задержки соединен с вторым входом элемента И блока анализа отсчета,

50 дом элемента И блока анализа отсчета,

выходы мультиплексоров первой группы блока коммутации подключены к входам соответствующих элементов задержки первой группы, выходы которых сое- 55 динены с соответствующими входами

группы сумматорй блока анализа отсчета, входы второй группы вычитателя подключены к в.ыходам соответствующих элементов задержки второй группы

2 t

X V-r