Телеметрическая система Советский патент 1991 года по МПК G08C19/00 

сл

с

Изобретение относится к передаче непрерывных сообщений и может применяться в системах телеметрии, связи, телеуправления и др. Цель изобретения - повышение информативности системы при нестационарности измеряемых параметров. Система содержит ортогональные преобразователиУолша,блок дельта-модуляторов, блоки регистров сдвига, блоки мультиплексоров, блоки памяти, элемент сравнения, арифметические блоки, блоки передачи, линию связи, блоки приема, инвертор, демультиплексор и блок интеграторов. В многоканальной системе осуществляется адаптивная дельта-модуляция после группового преобразования входных сигналов в соответствии с матрицей Уолша (Адамара). 1 ил.

Изобретение относится к телеметрии и может применяться для передачи непрерывных сообщений по проводным каналам, волноводам, радиолиниям и т. п.

Цель изобретения - повышение информативности системы при нестационарности измеряемых параметров.

На чертеже дана структурная схема предлагаемой системы.

Телеметрическая система содержит первый ортогональный преобразователь Уолша 1, блок дельта-модуляторов 2, блок из N регистров 3 сдвига объемом по п бит каждый, первый блок 4 мультиплексоров, первый блок 5 памяти, элемент 6 сравнения, первый арифметический блок 7, первый блок 8 передачи, линию 9 связи, первый блок 10 приема, второй блок 11 регистров сдвига, второй блок 12 мультиплексоров, второй блок 13 памяти, второй арифметический блок 14, инвертор 15, коммутатор 16,

демультиплексор 17, блок 18 интеграторов, второй ортогональный преобразователь Уолша 19, второй блок 20 передачи, линию 21 связи и второй блок 22 приема.

Телеметрическая система работает следующим образом.

Ортогональный преобразователь 1 производит непрерывное преобразование входных сигналов системы в промежуточные сигналы, причем, если каждый из входных сигналов xi(t) имеет свою и, возможно, нестационарную автокорреляционную функцию Rxi(t,t), то автокорреляционные функции каждого из N выходных сигналов блока 1 одинаковы и приблизительно стационарны:

Ryi(t,t1)1 Ј RXI(t,t1)(r)

п при любом J, j - Ш.

Ансамбль сигналов с выходов блока 1 обрабатывается блоком 2, который кодируО 4

5°

О1

сл

ет приращение каждого сигнала одним битом информации. Эти биты записываются последовательно в ячейки соответствующих регистров сдвига первого блока 3. Блок 4 поочередно подключает (под действием тактовых импульсов) выходы блока 3 регистров сдвига к входам элемента 6 сравнения и первого блока 5 памяти, причем од(ин бит из п + 1 в каждом коммутирующем канале (текущее состояние соответствующего дельта- модулятора) подключается к одному из двух входов элемента 6 сравнения, а остальные биты (выходы дельта-модулятора на п предыдущих тактах) используются как адрес выбираемого из блока 5 памяти слова данных. Это слово подается на входы арифметического блока 7 и, кроме того, знаковый разряд слова поступает на второй вход элемента 6 сравнения. При совпадении информации на входах элемента б сравнения он вырабатывает О на выходе, в соответствии с чем блок 8 передачи ничего не посылает в линию 9 связи, а в арифметическом блоке 7 модуль выбранного слова данных увеличивается на единицу.

При несовпадении информации на входах элемента б сравнения выход 1, в соответствии с чем блок 8 передами посылает в линию 9 связи двоичный сигнал 1 об ошибке предсказания, блок 7 уменьшает на единицу модуль выбранного слова данных, а прм переводе числа через нуль меняет его знак. После этого слово записывается по прехшему адресу в блок 5 памяти и опрос каналов продолжается.

Аналогичная процедура предсказания реализуется и в приемной подсистеме. Блок

12мультиплексоров поочередно подключает содержимое регистра сдвига блока 11 к адресным информационным входам блока

13памяти. Выбранное по этому адресу слово данных поступает в блок 14, и, кроме того, знаковый разряд слова поступает на один вход коммутатора 1 б, а через инвертор

15- на другой вход коммутатора 16. При безошибочном предсказании информация с выхода блока 10 приема не поступает, знаковый бит слова, считанного из блока 13 памяти, поступает через коммутатор 16 на демультиплексор 17 и становится истинным значением демодулированного сигнала в текущем канале, после чего блок 14 прибавляет единицу к модулю считанного слова и записывает его прежнему адресу в блок 13 памяти. Пришедший из блока 10 бит (1). означающий ошибку предсказания, вызывает инверсию предсказания приемной подсистемы, подключая на соответствующий вход блока 18 с помощью коммутатора

16и демультиплексора, 17 знаковый разряд

слова из блока 13 памяти через инвертор 15, после чего арифметический блок 14 вычитает единицу из модуля считанного слова, а при переходе числа через нуль меняет его знак и записывает его по прежнему адресу в блок 13 памяти.

Блок 17 распределяет полученные таким образом истинные биты как по каналам блока 18, так и по входам блока 11. Блок 18 восстанавливает промежуточные сигналы Y(t). Повторное преобразование Уолша в блоке 19 восстанавливает исходный ансамбль измерительных сообщений

(t)WwY(t)

Канал обратной связи, включенный между блоками 18 и 2, предназначен для компенсации неидеальности реальных интеграторов блока 18 и сбоев в канале связи. Работает он следующим образом. Через определенные сравнительно большие промежутки времени на корректирующие входы соответствующих каналов блока 2 по каналу

обратной связи передаются значения уровней напряжения в каналах на выходах блока 18 (содержащие накопительные погрешно- сти), на последующих тактах своей работы блок 2 приводит к нулю разность значений

на соответствующих выходах блока 18 и входах блока 2, т. е. устраняет погрешности.

Таким образом, в предложенном устройстве реализуется асинхронная дельта- модуляция для каждого из входных

измерительных сообщений. При этом формирование, элементов сообщения сопровождается постоянной адаптацией в соответствии с изменением статистических свойств измерительных сообщений, что позволяет достигнуть коэффициента сжатия, соответствующего аппроксимирующему полиному значительно более высокой степени, чем степень полинома в синхронном дельта-модуляторе.

Формула изобретения

Телеметрическая система, содержащая на передающей стороне ортогональный преобразователь Уолша, входы которого являются входами системы, выходы соединены с соответствующими первыми входами блока дельта-модуляторов, последовательно соединенные блок передачи, линию связи и блок приема, на приемной стороне - блок интеграторов, выходы которого соединены с соответствующими входами ортогонального преобразователя Уолша и блока передачи, выход которого через линию обратной связи на передающей стороне подключен к входу блока приема, выходы которого соединены с соответствующими

вторыми входами блока дельта-модуляторов, отличающаяся тем, что, с целью повышения информативности системы при нестационарности измеряемых параметров, в нее на передающей стороне введены блок регистров сдвига, блок мультиплексоров, блок памяти, элемент сравнения и арифметический блок, выходы блока дельта-модуляторов соединены с соответствующими входами блока регистров сдвига соответствующей группы блока мультиплексоров, выход которого подключен к первому входу элемента сравнения, выходы группы блока мультиплексоров соединены с соответствующими информационными входами блока памяти, управляющие входы которого подключены к выходам группы арифметического блока, выходы группы блока памяти соединены с соответствующими входами группы арифметического блока, объединенные входы блока передачи и арифметического блока подключены к выходу элемента сравнения, второй вход элемента сравнения соединен с выходом первого разряда

группы выходов блока памяти, на приемной стороне введены блок регистров сдвига, блок мультиплексоров, блок памяти, арифметический блок, инвертор, демультиплексор и коммутатор, выход блока приема подключен к входу арифметического блока и первому входу коммутатора, выходы групп блока регистров сдвига соединены с входами соответствующей группы блока мультиплексоров, выходы группы которого подключены к соответствующим информационным входам блока памяти, управляющие входы которого соединены с выходами группы арифметического блока, выходы

группы блока памяти подключены к соответствующим входам группы арифметического блока, выход последнего разряда группы выходов блока памяти соединен с вторым входом коммутатора и через инвертор - с

третьим входом коммутатора, выход которого подключен к входу демультиплексора, выходы которого соединены с соответствующими входами блока интеграторов и блока регистров сдвига.

Г