Устройство телеуправления Советский патент 1991 года по МПК G08C19/28 

Изобретение относится к системам дистанционного управления объектами и технологическими процессами по беспроводным или однопроводным линиям связи.

Цель изобретения - повышение достоверности селекции команд.

На фиг. 1 и 2 представлены функциональные схемы передающей и приемной сторон устройства соответственно на фиг, 3 и 4 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит на передающей стороне генератор 1 тактовых импульсов, формирователь 2 сигнала сброса, распределитель 3 импульсов, первый и второй элементы. ИЛИ 4 и 5, элемент И 6, формирователь 7 маркерного сигнала, передатчик 8 и ключи 9, на приемной стоооне приемник 10, селектор

11 маркерного и командных сигналов, формирователь 12 сигнала сброса, генератор 13 тактовых импульсов, распределитель 14 импульсов, элемент ИЛИ 15, сдвиговый регистр 16, элемент И 17 и первую и вторую группы элементов И 18 и 19. На фиг. 1 и 2 обозначены также линия 20 связи и выходы 21 устройства.

Распределитель 3 импульсов включает элемент И 22, элемент ИЛИ 23, триггер i24 и распределитель 25 импульсов.,

Селектор 11 маркерного и командных сигналов образуют элемент 26 задержки и элемент И 27.

Устройство телеуправления работает следующим образом.

С некоторой задержкой после включения питания генератор 1 начинает вырабатывать прямоугольные импульсы А

СО

сд

00 СП

31649585

(фиг. 3), длительность которых в четыре раза меньше периода их следования. Непосредственно после включения питания формирователь 2 формирует короткий импульс, устанавливающий распределитель 25 импульсов в а триггер 24- в единичное состояние. Сформированный генератором 1 первый импульс из последовательности А проходит через откры- JQ тый элемент И 22 и задним фронтом сбрасывает триггер 24 в О, закрывая элемент И 22. Единственный выделенный из последовательности импульсов А импульс Б (фиг.З) через элемент ИЛИ 23 щ проходит на информационный вход распределителя 25 импульсов и записывается в его первый разряд передним фронтом первого импульса из последовательности А, поступающей на тактовый зход Q распределителя 25 импульсов. Последующие импульсы А обеспечивают перезапись единицы из разряда в разряд в распределителе 25 импульсов. В результате единичный уровень последо- 25 тельно пробегает все п выходов этого распределителя (фиг 3, эпюры В,Г, Д,Е отображают процесс сдвига единичного уровня на выходах четырехразряд- ,

ду маркерами проходят элемент ИЛИ 4 и открывают элемент И 6. На его выход проходят импульсы А с выхода генератора 1, совпадающие по времени с выбранными ключами 9 импульсами И. В результате этого длительность ком. мандных импульсов равна длительности тактовых импульсов А, а их временное положение относительно маркера зависит от номера передаваемой команды и фиксировано. Элемент ИЛИ 5 производит логическое суммирование маркерных Ж и командных импульсов, форми-. руя групповой сигнал И, подлежащий передаче по линии 20 связи.

Переданный групповой сигнал принимается приемником 10 приемкой стороны устройства, где демодулируется, и выделенная последовательность импульсов И поступает на элемент 26 задержки и элемент И 27, предназначенные для селекции маркера по длительности импульса. Элемент 26 задержки производит задержку группового сигнала на время, равное длительности командного радиоимпульса (фиг. ЗК), поэтому на выходе элемента И 27 происходит выделение

Изобретение предназначено для tдистанционного управления объектами и технологическими процессами по бес- проводным или однопроводным линиям связи. Цель изобретения - повышение достоверности селекции команд управления. Устройство содержит на передающей стороне генератор тактовых импульсов, формирователь сигнала сброса, распределитель импульсов, первый и второй элементы ИЛИ, элемент И, формирователь маркерного сигнала, передатчик и ключи, на приемной стороне приемник, селектор маркерного и командных сигналов, формирователь сигнала сброса, генератор тактовых импульсов, распределитель импульсов, элемент ИЛИ, сдвиговый регистр, элемент И, первую и вторую группы элементов И. 4 ил.

ного распределителя 25 импульсов). ЧИС-Q только маркерного импульса Л. Мар35

ло N передаваемых команд равно n-1s где п - число разрядов распределителя импульсов. Импульс Е с последнего разряда распределителя 25 импульсов через элемент ИЛИ 23 поступает на информационный вход распределителя 25 импульсов, обеспечивая циклическую перезапись единицы с последнего в первый разряд этого распределителя передними фронтами импульсов А, отстоящих от первого на число п+1 (на фиг.З такую перезапись производят передние фронты каждого пятого импульса А, считая от первого9 так как , a ).

Импульсы Е с выхода n-го разряда 5 распределителя 25 импульсов поступают на формирователь 7 маркерного сигнала,, формирующий импульсы Ж удвоенной длительности по отношению к импульсам А с выхода генератора 1. Эти импульсы определяют начало циклов передачи ко-г манд управления„

Передаваемая команда или команды формируются путем замыкания одного или нескольких одновременно ключей 9. При этом один или несколько импуль™ сов из совокупности В-Д единичного уровня в различные временные моменты а пределах интервала времени межг

65

керный импульс Л синхронизирует работу генератора 13 так, что начальная фаза его выходных импульсов М совпадает с фазой маркерных импульсов. Частота и скважность импульсов М равна частоте следования и скважности синхропоследовательнос- ти А передающей стороны устройства. Маркерные импульсы Л поступают на информационный вход распределителя 14 импульсов и записываются в его первый разряд передними фронтами соответствующих импульсов М/ поступающих на тактовый вход этого ра пределителя . Во временном интервале между маркерными импульсами происхо дит сдвиг единичного уровня напряже ния с первого на n-й разряд, т.е. н выходах распределителя 14 импульсов с второго по п-й осуществляется фор мирование стробов Р,С,Т команд упра ления с первой по N-ю. Выход первог разряда распределителя для формирования строба команды не используетс так как его временное положение соо ветствует- моменту формирования марк ра Ж на передающей стороне устройства (фиг. 3, эгаоры Ж,П). Формирова тель 1.2 обнуляет распределитель 14

Q только маркерного импульса Л. Мар5

5г

5

керный импульс Л синхронизирует работу генератора 13 так, что начальная фаза его выходных импульсов М совпадает с фазой маркерных импульсов. Частота и скважность импульсов М равна частоте следования и скважности синхропоследовательнос- ти А передающей стороны устройства. Маркерные импульсы Л поступают на информационный вход распределителя 14 импульсов и записываются в его первый разряд передними фронтами соответствующих импульсов М/ поступающих на тактовый вход этого распределителя . Во временном интервале между маркерными импульсами происходит сдвиг единичного уровня напряжения с первого на n-й разряд, т.е. на выходах распределителя 14 импульсов с второго по п-й осуществляется формирование стробов Р,С,Т команд управления с первой по N-ю. Выход первого разряда распределителя для формирования строба команды не используется, так как его временное положение соответствует- моменту формирования маркера Ж на передающей стороне устройства (фиг. 3, эгаоры Ж,П). Формирователь 1.2 обнуляет распределитель 14

D16

при включении питания, которое производится раньше или одновременно с включением питания передающей стороны устройства.

Для селекции номера переданной команды групповой сигнал К с выхода - элемента 26 задержки поступает на входы элементов И 18. При этом временное положение командного импульса совпадает только с одним из стробов Р,С,Т команд управления, поэтому ня выходе одного элемента И 18, номер которого в группе этих элементов равен ,N, где i - номер переданной команды, появляется импульс, несуций информацию о времени и факте передачи i-й команды. На фиг. ЗР,С,Т,К изображен процесс выделения третьей команды, поэтому командный ммпульс У выделяется на выходе элемента И 18 с номером, равным трем. При одновременной передаче в одном цикле нескольких команд управления командные

импульсы в групповом сигнале К совпа- 25 задержку входных импульсов У на вредают по временному положению с несколькими соответствующими стробами команд, следовательно, импульсы соответствующих команд выделяются соответствующими элементами И 18.

При ручной выдаче команд управления и достаточно высокой частоте следования синхроимпульсов (от 1 кГц до 1 мГц) в течение замкнутого состояния ключей 9 на приемной стороне устройства выделяется несколько десятков командных импульсов У, что позволяет осуществить их селекцию на фоне им- пульсов помех путем череспериодной

компенсации импульсов помех, декодиро- Q 2п-И ,. .., 1п+1

где

, L.

ванных как команды управления.

Необходимость селекции команд управления обусловлена тем, что при пеНа фиг. 4 Н,Ф,Х представлен процесс селекции командных импульсов на интервале , поэтому к элементу И 17 подключены 1-й, 5-й и 9-й разряды

редаче группового сигнала по беспро- 45сдвигового регистра 16 для приведен- водным линиям связи на входе приемки- кого примера ().

ка 10 присутствует аддитивная смесь При поступлении на информационный полезного сигнала, шумов тракта пере- вход сдвигового регистра 16 подряд дачи и импульсов помех. Помеховые сое- L+1 командных импульсов с периодом тавляющие входного сигнала могут при,- $0 слеД°взния, водить к искажениям и подавлению как командных, так и маркерных импульсов с Следовательно, для повышения достоверности селекции команд управления необходимо исключить прохождение на вы- 55 импульсом Ц. На выхода одного из них ход приемной стороны устройства ложных проходит (Ь+1)-й командный импульс Ч, команд, т.е. тех,, период следования если он совпадает по временному поло- которых не равен априорно заданному, жению с импульсом Ц. Из временных-, уш выделяемых нерегулярно.диаграмм нЈ фиг. 4 видно, что непег

равным априорному, на всех входах Н,Ф,Х элемент, И 17 одновременно появляется сигнал кой единицы, поэтому этот элемент И открывается и открывает элементы И 19

Селекция импульсов команд по признаку регулярности и периодичности следования при одновременной черес- периодной компенсации импульсов ложны команд осуществляется сдвиговым регистром 16 и элементом И 17. Для этого импульсы команд, декодирован- ные элементами И 18, логически объединяются элементом ИЛИ 15 и записываются в первый разряд сдвигового регистра 16 передними фронтами соответствующих синхроимпульсов М. На фиг. 4 в виде диаграмм представлен процесс селекции командных импульсов У, выделенных в качестве третьей команды управления. Внутри импульсов У цифры обозначают порядковый номер импульсов команд управления, выделенных в соседних циклах передачи в течение замкнутого состояния ключей 9. Буквой Л обозначены поисковые импульсы.

Сдвиговой регистр 16 производит

0

5

мя, кратное периоду следования командных импульсов, путем перезаписи синхроимпульсами М каждого входного импульса У из разряда в разряд. Число разрядов сдвигового регистра 16 равно Lxn+1, где L - число периодов повторения командных импульсов, на котором проверяется периодичность и регулярность следования команд управления j п - число разрядов в распределителях 14 и 25 импульсов. К входам элемента И 17 подключаются только те выходы разрядов сдвигового регистра 16, номера которых равны 1, п-Н ,

где

, L.

При поступлении на информационный вход сдвигового регистра 16 подряд L+1 командных импульсов с периодом слеД°взния, импульсом Ц. На выхода одного из них проходит (Ь+1)-й командный импульс Ч, если он совпадает по временному поло- ению с импульсом Ц. Из временных-, иаграмм нЈ фиг. 4 видно, что непег

равным априорному, на всех входах Н,Ф,Х элемент, И 17 одновременно появляется сигнал кой единицы, поэтому этот элемент И открывается и открывает элементы И 19

риодические и периодические при их числе, меньшем L+1, импульсы помех на выход элемента И 17 не проходят, т.е. осуществляется их подавление. В то же время при одновременной передаче нескольких или всех команд управления и их периодическом выделении на входах элемента ИЛИ 15 все они проверяются на регулярность и периодич- ность следования и поступают на выходы элементов И 19, начиная с (L+ +1)-го импульса переданных команд. При отсутствии команд управления по- меховые импульсы, случайно выделенные как команды управления, на выход приемной стороны устройства не проходят независимо от того, в качестве номера какой команды они дешифрованы первоначально. i

Таким образом, устройство обеспечивает последовательную или одновременную передачу одной или нескольких команд управления за один цикл пере- дачи по беспроводным или однопровод- ным линиям связи. Высокая достоверность и помехоустойчивость селекции команд управления позволяет использовать устройство в профессиональных системах телеуправления объектами, так как вероятность прохождения на выход устройства непериодических импульсов помех уменьшается в L-H раз, а периодически с периодом следования, равным периоду командных импульсов,

К равна --г, где К - число импульсов

Ът 1

помех с оговоренным периодом следования .

Формула изобретения

Устройство телеуправления, содержа щее на передающей стороне генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к тактовому входу распределителя импульсов, каждый выход группы выходов которого подключен к входу соответствующего ключа, выход которого подключен к соответствующему входу первого элемента ИЛИ, формирователь сигнала сброса, выход которого подключен к входу Сброс распределителя

импульсов, формирователь маркерного сигнала, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен через передатчик и линию связи к входу приемника приемной стороны, в которой выход приемника подключен к входу селектора маркерного и командных сигналов, первый выход которого подключен к генератору тактовых импульсов, выход которого подключен к тактовому входу распределителя импульсов, каждый выход группы выходов которого подключен к первому входу соответствующего элемента И первой группы, второй выход селектора маркерного и командных сигналов подключен к вторым входам элементов И первой группы, формирователь сигнала сброса, выход которого подключен к входу Сброс распределителя импульса, отличающееся тем, что, с целью повышения досто- верности селекции команду в-.него введены на передающей стороне элемент И, выход первого элемента ИЛИ подключен к первому входу элемента И, выход генераторд тактовых импульсов подключен к второму входу элемента И, выход которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, выход распределителя импульсов подключен к входу формирователя маркерного сигнала, на приемной стороне элемент ИЛИ, сдвиговый регистр, элемент И и вторая группа элементов И, первый выход селектора маркерного и командных сигналов подключен к информационному входу распределителя импульсов, -выходы генератора тактовых импульсов и формирователя сигнала сброса подключены к тактовому входу и входу Сброс сдвигового регистра соответственно, выход каждого элемента И первой группы подключен к первому входу соответствующего элемента И второй группы и к входу элемента ИЛИ, выход которого подключен к информационному входу сдвигового регистра, соответствующие выходы которого подключены к входам элемента И, выход которого подключен к вторым входам элементов И второй группы, выходы которых являются выходами устройства.

CTv

eVO(л

со

Oi

k xU