Устройство приема информации с временным разделением каналов Советский патент 1992 года по МПК G08C15/06 

Изобретение относится к передаче информации и предназначено для выделения канальных сигналов из группового телеметрического сообщения с интервально-им- пульсной модуляцией, обнаружения сбоев синхронизации и измерения информативного параметра канальных сигналов. Изобретение может быть использовано в различных телеметрических системах, в частности в системах радиозондирования атмосферы.

Известно устройство приема информа- , ции с временным разделением каналов, в котором селекция канала синхронизации производится путем сравнения канальных сигналов по принципу каждый с каждым. При небольшом числе каналов указанное устройство имеет хорошую устойчивость синхронизации и достаточно простую схему, однако при увеличении числа каналов N количество основных элементов в схеме быстро возрастает (пропорционально N (N- 2)/2), а устойчивость синхронизации снижается

Известны устройства приема информации с временным разделением каналов, в которых сравнение канальных сигналов производится по принципу очередной со всеми.

При увеличении числа каналов в системе количество основных элементов в схеме указанных устройств, в том числе компараторов, хотя и медленнее, чем у предыдущего аналога, тем не менее возрастает (пропорционально N). С увеличением числа компараторов снижается устойчивость синхронизации из-за усиливающегося влияния входных токов компараторов и разброса их пороговых напряжений.

Кроме того, известно устройство Приема информации с временным разделением каналов, содержащее приемник, вход которого является информационным входом устройства, выход приемника подключен к входу распределителя импульсов, выходы которого соединены с информационными входами триггеров, выходы которых подключены к соответствующим информационным входам блока мультиплексоров, компараторов, выход которого является первым выходом устройства, элемент И.

Указанное устройство является наибо- лее совершенным среди известных уст| ройств приема информации с временным

разделением каналов, благодаря использо ванию при сравнении канальных сигналов

принципа очередной с минимальным из

предшествующих, что позволяет свести к

абсолютному минимуму (до одного) число аналоговых компараторов. Тем не менее указанное устройство, как и все предыдущие, относится к классу аналоговых устройств, устойчивость работы которых при

; воздействии дестабилизирующих факторов снижается. Кроме того, это устройство, как и все известные аналоги, решает только задачу селекции каналов и не решает задачу измерения канальных сигналов,

, Цель изобретения - повышение надежности и расширение области применения путем обеспечения возможности выбора измеряемого канала.

Указанная цель достигается тем, что в

известное устройство приема информации с временным разделением каналов, содержащее приемник, вход которого является информационным входом устройства, выход приемника подключен к входу распределителя импульсов, выходы которого соединены .с информационными входами триггеров, выходы которых подключены к соответствующим информационным входам блока мультиплексоров, компаратор, выход которого является первым выходом устройства, элемент И, введены формирователь стробов, генератор импульсов, счетчик, регистры и мультиплексоры, адресные входы блока мультиплексоров являются адресными входами устройства, выход приемника соединен с входом формирователя стробов, первый и второй выходы которого подключены к одноименным входам счетчика, выход генератора импульсов соединен с тактовым входом счетчика, третий выход формирователя стробов соединен с первыми входами регистров, выход счетчика подключен к информационным входам регистров, выходы блока мультиплексоров и триггеров соединены с соответствующими адресными входами соответственно первого и второго мультиплексоров, выходы распределителя импульсов соединены с третьими входами регистров и адресными входами третьего мультиплексора, выходы регистров подключены к соответствующим информационным входам мультиплексоров, второй выход формирователя стробов соединен с первым входом элемента И, выход которого подключен к синхронизирующим входам триггеров, выход первого мультиплексора является вторым выходом устройства, выходы второго и третьего мультиплексоров соединены соответственно с первым и вторым входами компаратора, выход которого подключен к второму входу элемента И.

На фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - функциональная схема распределителя импульсов; на фиг.З - функциональная схема формирователя стробов; на фиг,4 - временные диаграммы входного и выходных сигналов формирователя стробов; на фиг.5 - функциональная схема блока мультиплексоров,,1 на фиг.6 - временные диаграммы работы устройства в отсутствие помех; на фиг.7 - временные диаграммы работы устройства при наличии помех. I

Устройств содержит приемник 1, распределитель импульсов 2, формирователь стробов 3, счетчик 4, генератор импульсов 5, элемент И 6, блок мультиплексоров 7, триггеры 8.1-8.N. регистры 9.1-9.N. мультиплексоры 10-12, компаратор 13.

Распределитель 2 содержит (М-1)-раз- рядный регистр сдвига 14 и (1М-1)-входовой элемент ИЛИ-НЕ 15.

0

5

5

7771626

Формирователь стробов 3 содержит триггер 16. элементы задоржки 17 и 18, од- новибраторы 19 и20

Блок мультиплексоров 7 содержит идентичные мультиплексоры 21.1--21.N, одноименные адресные ьходы которых объединены и образуют соответствующие адресные входы блока мультиплексоров, а i-й информационный вход j-ro мультиплексора подключен к k-му информационному входу блока мультиплексора, где (,- 1 + 1)mociN. Устройство работает следующим образом.

Из канала связи передаваемая информация поступает на вход приемника 1, где производится выделение полезных сигналов. На входе приемника 1 формируется по- следовагельность прямоугольных « импульсов группового телеметрического сигнала, телеметрический кадр которого содержит N канальных импульсов, а информативным параметром канального сигнала является длительность временного интервала между положительными фронтами соседних импульсов (фиг.6. 7). Один из канальных сигналов (например, первый) имеет минимальную длительность и является опорным (каналом синхронизации).

С выхода приемника 1 групповое сооб- 0 щение поступает на вход распределителя 2, на выходах которого формируются импульсы, длительностью равные информативномувременномуинтервалу . соответствующего канала. Таким образом. 5 распределитель 2 осуществляет разделение группового телеметрического сообщения на канальные сигналы.

Счетчик 4 преобразует длительность канальных сигналов в двоичный код путем Q подсчета тактовых импульсов, вырабатываемых генератором 5, за длительность канального сигнала. Таким образом, счетчик 4 совместно с генератором 5 решают задачу измерения длительности канальных сигна- 5 ™вФормирователь стробов 3 управляет . работой счетчика 4 и перезаписью содержимого счетчика в соответствующий регистр. Для предотвращения считывания содержи0 мого счетчика во время переходных процессов в нем по положительному фронту на выходе приемника 1 на первом выходе формирователя стробов устанавливается уровень лог,0, который блокирует работу

5 счетчика. Через некоторое время, необходимое для завершения переходных процессов счетчике, на третьем выходе формирователя 3 генерируется короткий положительный импульс, по которому содержимое счетчика

удет записано в регистр. Номер регистра оответствует номеру данного канала на выоде распределителя импульсов, что обесечивается подачей на вход разрешения аписи этого регистра уровня лог. 1 с выхода распределителя 2. После перезаписи содержимого счетчика в регистр на первом выхое формирователя 3 устанавливается уровень лог.1, который разрешает работу счетчика, а на втором выходе формирователя 3 генерируется короткий положительный импульс, сбрасывающий счетчик в нуль, после чего начинается цикл преобразования в код длительности следующего канального сигнала.

Компаратор 13, мультиплексоры 11, 12 D-триггеры 8.1-8.N и элемент И 6 служат для определения номера регистра, в котором хранится информация опорного канала. Номер регистра опорного канала определяется путем сравнения длительности текущего канала с минимальным из предшествующих и запоминается путем установки в единицу соответствующего D-триггера.

Пусть в результате предшествующих сравнений в единичное состояние установлен i-й D-триггер. Тогда на первый вход компаратора 13 через мультиплексор 11 будет подано содержимое i-ro регистра. К второму входу компаратора 13 через мультиплексор 12, управляемый выходными импульсами распределителя 2, будут по очереди подключаться выходы регистров 9.1-9.N. Если длительность i-ro канала (содержимое 1-го регистра) меньше или равна длительности текущего канала j (содержимого j-ro регистра), то на выходе компаратора 13 формируется уровень лог.О. В противном случае на выходе компаратора формируется уровень л ог.1. Таким образом, если 1-й канал имеет минимальную длительность, то на выходе компаратора постоянно присутствует уровень лог.О и состояние D-триггеров не изме- няется. Если же длительность j-ro канального сигнала окажется меньше длительности сигнала 1-го канала, то на выходе компаратора установится уровень лог.1, который через элемент И б, стробируемый импульсом сброса счетчика, поступит на сихронизирующие входы D-триггеров 8,1- 8.N, где будет зафиксировано состояние выходов распределителя 2 при приеме сигнала J-ro канала, т.е. в единичное состояние будет установлен триггер 8J. После просмотра всех каналов в единичное состояние будет установлен D-триггер, номер которого соответствует номеру регистра, хранящего информацию опорного канала. Стробиро- вание выходного сигнала компаратора 13 импульсом сброса счетчика 4 исключает

10

8

20

25

7771628

ошибки в результатах сравнения из-за переходных процессов в мультиплексорах 11, 12 и компараторе 13.

5 Так как очередность следования каналов известна, то после идентификации регистра, хранящего информацию опорного канала, становится известным распределение всех каналов по регистрам, что позволяет выдать на выход устройства информацию любого запрашиваемого ка- , нала, для чего служат блок мультиплексоров 7 и мультиплексор 10.

Сигнал опорного канала может иметь не только минимальную длительность, но и максимальную. В последнем случае для идентификации канала с максимальной длительностью необходимо изменить на противоположное подключение входов компаратора 13.

По сравнению с прототипом предложенное техническое решение позволяет повысить надежность устройства и расширить область его применения. Повышение надежности уст- j ройства достигается за счет полного исключе-, ния из его состава аналоговых узлов. Расширение области применения обеспечивается тем, что предложенное устройство решает не только задачу селекции каналов, ной задачу измерения канальных сигналов.

Формула изобретения

Устройство приема информации с временным разделением каналов, содержащее приемник, вход которого является информа- , ционным входом устройства, выход приемника подключен к входу распределителя импульсов, выходы которого соединены с информационными входами соответствующих триггеров, выходы которых подключены к соответствующим информационным , .- входам блока мультиплексоров, компара- тор, выход которого является выходом устройства, элемент И, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и расширения области применения путем обеспечения возможности выбора измеренного канала, в него введены формирователь стробов, генератор импульсов, счетчик, регистр и мультиплексоры, адредсные входы блока мультиплексоров являются адресными входами устройства, выход приемника 50 соединен с входом формирователя стробов, первый и второй выходы которого подключены к одноименным входам счетчика, выход генератора импульсов соединен с тактовым входом счетчика, третий 5Е выход формирователя стробов соединен с первыми входами регистров, выход счетчика подключен к информационным входам регистров, выходы блока мультиплексоров и триггеров соединены с

30

35

45

соответствующими адресными входами соответственно первого и второго мультиплексоров, выходы распределителя импульсов соединены с третьими входами соответствующих регистров и соответствующими адресными входами третьего муль- типлексора, выходы регистров подключены к соответствующим информационным входам мультиплексоров, второй выход формирователя стробов

1777162

0

0

соединен с первым входом элемента И, выход которого подключен к синхронизируемым входам триггеров; выход первого мультиплексора является вторым выходом устройства, выходы второго и третьего мультиплексоров соединены соответственно с первым и вторым входами компаратора, выход которого подключен к второму входу (элемента И.

№+

1

г

м

i

II

te.2

it-i

/5

н

Фиг.З

Вых.1

Вых2

8ых

.

t

П

t

ФмМ

®иг.Ј