Формирователь кодовых команд Советский патент 1993 года по МПК H04M11/06 

ел

С

Изобретение относится к формирователям кодовых команд и может быть использовано в электросвязи. Сущность изобретения: формирователь содержит переключатель 1 каналов, блок 2 согласования, блок 3 селекции,блок 4 контроля,блок 5 управления, блок 6 трансляции, формирователь 7 адреса, пульт 8 управления, кодопреобразователь 9 и блок 10 постоянной памяти. 1-2-3-4-5-6, 5-10-9-7-2,8-5. 3 ил.

Фи2.1

оо

О

о о ю

Изобретение относится к технике электросвязи, в частности к устройствам формирования и передачи команд оповещения по каналам, занятым передачей речевой информации или программ вещания. Оно может найти применение также в системах автоматики и телеуправления.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости кодовых команд.

На фиг. 1 приведена структурная схема формирователя; на фиг. 2 - функциональные схемы введенных блоков; на фиг. 3 - эпюры напряжений сигналов в характерных точках формирователя кодовых команд.

Предлагаемый формирователь кодовых команд (фиг. 1) содержит совмещенный или выделенный переключатель 1 каналов с подключающим устройством, выходы-входы которого подключены к входам-выходам двух каналов связи, а другие выходы-входы - к блоку 2 согласования, выход которого соединен с первым входом блока 3 селекции, второй вход которого подключен к первому выходу блока 4 контроля и параллельно - к первому входу блока 5 управления, второй выход блока 4 контроля присоединен к третьему входу блока 3 селекции, выход которого подключен к первому входу блока 4 контроля, второй вход этого блока присоединен к четвертому выходу олока 5 управления, второй вход которого подключен к первому выходу блока 4 контроля и параллельно - к второму входу блока 3 селекции. Первый выход формирователя 7 адреса подключен к второму входу блока 2 согласования. Третий выход блока 5 управления соединен .с первым входом блока б трансляции, первый выход которого подключен к второму входу блока 5 управления, а второй выход - к третьему входу этого блока. Третий выход блока 4 контроля подключен к третьему входу блока 5 управления, пятый выход которого соединен с вторым входом формирователя 7 адреса, а третий вход подключен к выходу пульта 8 управления. Шестой выход блока 5 управления подключен к параллельно соединенным второму входу кодопреобразователя 9, третьему входу блока 10 постоянной памяти и входу пульта 8 управления.Выход блока 10 постоянной памяти присоединен к первому входу кодопреобразователя 9, выход которого подключен к первому входу формирователя 7 адреса. Второй выход этого блока подключен к параллельно соединенным первому входу кодопреобразователя 9 и к шестому входу блока 5 управления, а первый выход формирователя 7 адреса соединен с вторым входом блока 2 согласования.

Формирователь 7 адреса (фиг. 2) включает первый генератор 7.1 первой ступени,

вход которого соединен параллельно с входом второго генератора 7.2 первой ступени, первый выход генератора 7.1 подключен к первым входам первого генератора 7.3 вто- 5 рой ступени и второго генератора 7.4 этой же ступени. Первый выход блока 7.5 запуска соединен с управляющими входами блоков 7.1 и 7,2 и со вторыми управляющими входами блоков 7.3 и 7.4. Второй выход блока

5 Второй вход сумматора 7,8 по модулю два подключен к выходу блока 7.4, третий вход которого соединен с выходом сумматора 7.9. Второй вход сумматора 7.8 по модулю два подключен к выходу блока 7.4, третий

0 вход которого соединен с выходом сумматора 7,9.. Второй вход сумматора 7.8 по модулю два подключен к выходу блока 7.3. При этом вход блока 7.5, являющийся вторым входом формирователя 7 адреса, соединен

5 с шестым выходом блока 5 управления, вход блока 7,9 являющийся первым входом формирователя 7 адреса, подключен к входу блока 9.3 управления, являющемуся первым входом блока кодопреобразователя 9, вто0 рой вход блока 9.2, являющийся вторым входом кодопреобразователя 9, и параллельно подключенный к нему вход пульта 8 управления и второй вход блока 10 постоянной памяти, присоединены к второму выходу

5 блока 5управления. Кодопреобразователь9 содержит блок 9.1 оперативной памяти, выход которого подключен к первому входу блока 9.2 мультиплексора, второй вход которого параллельно подключен ко входу пуль0 та 8 управления, второй вход блока 9.1 соединен с выходом блока 9.3 управления, вход которого подключен к третьему выходу блока 5 управления. Блок 10 постоянной памяти содержит автономный источник 10,1

5 питания, выход которого подключен к первому входу блока 10.2 постоянной памяти, ко второму и третьему входам которого подключены выходы блока 10.3 запуска и формирователем 10.4 полного адреса, первый

0 вход которого соединен с выходом формирователя 10.5 начального адреса, вход которого соединен с вторым входом блока 10.4 и подключен ко второму выходу блока 5 управления.

5 На фиг. 3 обозначены:

а - i-я команда на выходе наборного устройства пульта 8 управления;

б - i-я команда после ее преобразования в блоке 10.2 в LI последовательность двоичных символов:

в - Li последовательность, преобразованная кодопреобразователем 7 адреса в последовательности L21 и длительностью ri;

г - пример последовательности L.21, содержащей двоичные символы с элементарной длительностью тг

д - эпюра фазомодулированного сигнала, поступающего с выхода блока 7.7 в канал связи;

е - эпюра напряжения помехи (например, сигналов вещания) на выходе канала связи.

Устройство работает следующим образом.

Запуск устройства происходит при нажатии соответствующей кнопки (клавиши), находящейся на передней панели пульта 8 управления. Затем с помощью имеющегося здесь наборного устройства производится набор соответствующей команды. Под действием сигнала запуска, поступающего с выхода пульта 8 управления на шестой вход блока 5 управления, начинается контроль исправности переключателя 2 каналов, а при вынесении подключающего устройства к каналообразующей аппаратуры - также соединительной линии между переключателем 2 каналов и подключающим устройством.

В режиме контроля блок 5 управления через каждые 256 с выдает с четвертого выхода на второй вход контроля команду запуска, которая представляет собой две посылки длительностью по 0,75 с каждая. Эти посылки заполненные тональными сигналами различной частоты, следуют друг за другом. На этапе контроля передается также пилот-сигнал, который после начала передачи кодовой команды отключается.

Кодовая комбинация контроля, имеющая общую длительность 1,5 с, со второго выхода блока 4 контроля поступает на первый вход блока 5 управления и с его третьего выхода подается на первый вход блока 2 согласования, в котором она преобразуется в последовательность синусоидальных сигналов и усиливается до 0 дБ. После поступления комбинации контроля в подключающее устройство, совмещенное с блоком 2 или вынесенное к каналообразующей аппаратуре, в нем вырабатывается ответная комбинация, аналогичная поступившей комбинации контроля. Она поступает в блок 2 согласования и с его выхода - на первый вход блока 3 селекции, где происходит отделение контрольной комбинации от пилот- сигнала. Для этого разностные частоты контрольной комбинации и пилот-сигнала

анализируются по длительности и после того, как в блоке 3 селекции устанавливается, что принятая кодовая комбинация соответствует переданной, с его выхода передается

управляющий импульс на первый вход блока 4 контроля. Отсюда поступившая команда с третьего выхода блока 4 контроля поступает на третий вход блока 5 управления. В случае отсутствия ответной контроль0 ной комбинации через 3 с со второго выхода блока 5 управления на вход пульта 8 управления выдается сигнал аварии. Одновременно по четвертому входу блокируется кодопреобразователь 9 и по второму входу

5 - блок 10 постоянной памяти.

Если же ранее 3 с поступает ответный сигнал контроля, то устройство переходит в режим передачи кодовых команд, формирование которых возможно в трех вариантах:

0 соответствующая команда предварительно записана в блок 10.2 памяти; она набирается на пульте 8 управления; осуществляется режим трансляции.

В первом случае на пульте 8 управления

5 достаточно нажать кнопку Команда, в результате чего команда подается на первый вход кодопреобразователя 9 и с его первого выхода поступает на первый вход формирователя 7 адреса, со второго выхода которого

0 она поступает на шестой вход блока 5 управления. Затем кодовые комбинации передаются в канал связи по тому же пути, по которому передаются контрольные комбинации.

5 Опорные частоты, необходимые для работы дискретно-аналоговых фильтров блока 3 селекции, и счетчика времени блока 5 управления, выдающего импульсы через каждые 256 с, формируются в блоке 5

0 управления. Команда начального адреса вырабатывается в блоке 10.5.

При передаче команды с пульта 8 управления на его панели нажимаются две кнопки. Затем номер команды в двоичном коде

5 поступает на вход формирователя 10.5 начального адреса, который определяет начало области памяти, в которой записана соответствующая команда. После отжатия на пульте 8 управления второй кнопки номе0 ра команды начинает функционировать формирователь 10.4 полного адреса, который отсчитывает от начального адреса 10 других адресов подряд. Четырехразрядные цифры этих адресов из блока 10.2 постоян5 ной памяти переписываются в блок 9.1 оперативной памяти.

После нажатия на пульте 8 управления кнопки пуск с его выхода на четвертый вход блока 5 управления подается управляющий потенциал, затем с четвертого выхода

блока 5 управления на второй вход блока 4 контроля выдается команда на присоединение переключателя 1 к соединительной линии (каналу) связи. Передача команды и прием ответной команды не отличаются от описанных выше.

При этом с выходов первого генератора 7.1 и второго генератора 7.2 первой ступени выдается последовательность ПСП1 (на фиг. 3 - ), а с выходов генераторов 7,3 и 7.4 второй ступени - последовательность ПСП2 (на фиг. 3 - L21). В рассматриваемом варианте частота следования импульсов ПСП1 в 63 раза выше частоты следования импульсов ПСП2 (на фиг. 3 в, г).

Согласно фиг. 3 ПСП1 соответствует нулю (О), ПСП2 - L.21 соответствует единице (1).

С выхода элемента 7.6 ИЛИ соответствующие кодовые комбинации поступают на модулятор 7.7, который осуществляет фазовую модуляцию несущей частоты 2 кГц (на фиг. 3, д).

Структура ПСП1 и ПСП2 определяется командами, поступающими со стороны бло- ка 10 постоянной памяти или блока 9.1 оперативной памяти кодопреобразователя 9.

Формирование ПСП2 имеет следующую специфику.

С первого выхода кодопреобразователя 9 сигнал поступает на первый вход формирователя 7 адреса и далее в сумматор 7.9 в виде последовательности двоичных чисел, соответствующих десятичным числам от О до 100. В сумматоре 7.9 происходит преоб- разование этих чисел в 50 двоичных чисел без инверсии формируемой ПСП. Числа от 51 до 100 преобразуются в 50 двоичных чисел с инверсией ПСП, При этом один из генераторов второй ступени постоянно ге- нерирует одну и ту же ПСП, а второй генератор - ПСП, структура которой зависит от начальных условий, т. е. от структуры кодовой комбинации, поступающей с выхода сумматора 7.9. Сигналы с выходов генерато- ров 7.3 и 7.4 поступают на входы сумматора 7.8 по модулю два.

Команда оповещения содержит 7 посылок длительностью по 4 с каждая, Первая посылка является синхронизирующей. Она формируется первым генератором 7.3 второй ступени при неработающем втором генераторе 7.4 этой ступени. Следующие 5 посылок являются информационными, а 7-я посылка - проверочной. При этом сумма пяти информационных посылок представляется в двоичном коде без учета старшего разряда.

С первого выхода формирователя 7 адреса команда оповещения поступает на вто-

рой вход блока 2 согласования и далее через переключатель 1 каналов, соединительную линию и подключающее устройство - в канал связи.

В случае, когда команда оповещения набирается с помощью 10 кнопок наборного устройства пульта 8 управления, следует предварительно нажать кнопку Условные обозначения, которая отключает блок 10 постоянной памяти, Соответствующие двоичные числа кодовой комбинации по мере ее набора с выхода пульта 8 управления подводится к четвертому входу блока 5 управления. В остальном передача команды осуществляется аналогично описанному выше, за исключением того, что информация о содержании команды оповещения в процессе ее формирования считывается непосредственно из памяти блока 5 управления. В канал связи команда оповещения поступает через мультиплексор 9.2 кодопреобразователя 9, блок 7 формирователя адреса и блок 2 согласования.

Наконец, возможен вариант, когда команда оповещения передается по сигналу с выхода блока 6 трансляции, в котором происходит формирование двузначного числа номера требуемой команды оповещения для вызова ее из блока 10.2 постоянной памяти.

Формирование команды оповещения и ее передача в канал связи не отличаются от описанного ранее для первого из рассмотренных выше случаев.

Описанное устройство, по сравнению с прототипом, при прочих равных условиях сохраняет работоспособность в случае, когда мощность информационного сигнала уменьшается в 63 раза, что в идеальном случае соответствует снижению уровня сигнала на 18 дБ. В реальном устройстве снижение уровня сигнала по данным испытаний составляет 14... 16 дБ, что практически полностью исключает прослушивание кодовых команд оповещения на фоне речевого и вещательного сигналов.

При испытаниях экспериментального макета устройства на реальных радиовещательных каналах установлено:

1) при передаче по каналу радиостанции KB диапазона с однополосной модуляцией, а также по каналу космической радиолинии и проводному каналу связи при коэффициенте модуляции 8...10% из 798 переданных команд оповещения было правильно принято 798 команд;

2) при коэффициенте модуляции 6% из 30 переданных команд в одной имел место сбой на приеме (передача велась по каналу КВ-диапазона).

Приведенные данные свидетельствуют О высокой помехоустойчивости команд оповещения, формируемых на базе псевдопоследовательностей.

Габариты и масса описанного устройст- ва остались примерно такими же, как у прототипа, что обусловлено практически полным исключением реактивных элементов и возможностью применения интегральных микросхем с повышенным уровнем интеграции.

Можно ожидать, что даже в условиях среднесерийного производства стоимость описанного устройства будет примерно в 1,2..,1,5 раза меньше, чем прототипа.

Формула изобретения

1-я ко.анда

L / A1 / л j /д,

t а)

41

4

t f)