УСТРОЙСТВО АДАПТИВНОЙ ТЕЛЕМЕТРИИ Советский патент 1968 года по МПК G08C19/28 

Предложенное устройство относится к классу цифровых автоматических приборов и может быть использовано, в частности, для сжатия объема измерительной информации, предназначенной для передачи по каналу связи с постоянной скоростью, в многоканальных системах телеметрии, использующих временное разделение каналов.

Известные устройства адаптивной телеметрии, предназначенные для решения подобных задач, сложны.

Цель изобретения - упростить устройство.

Достигается это тем, что в предложенном устройстве выход схемы сравнения подключен ко входам сброса устройства формирования дискретных уровней подпора и запоминающего устройства, единичный выход триггера разрешения поиска подключен к одному из входов схемы «И», ко второму входу которой подсоединен единичный выход триггера окончания преобразования, единичный вход указанного триггера соединен с выходом устройства, считывания информации, а его нулевой вход подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя. Выход коммутатора каналов подключен ко входу устройства формирования дискретных уровней подпора, выход которого подсоединен ко входу схемы сравнения.

Скорость передачи информации в системе телеметрии, не использующей статистику сообщений, определяется по формуле

где F_m - наивысшая частота спектра исходного сигнала;

δ_{ср кв} - среднеквадратичная ошибка передачи сообщения.

В том случае, если требуется обеспечить постоянную скорость передачи, то этого можно достигнуть, сделав ошибку δ_{ср кв}, зависящую от скорости изменения телеметрируемых функций.

Для нахождения минимальной скорости передачи по каналу связи определяется плотность распределения вероятностей выбросов телеметрируемых функций на верхней частоте спектра, а затем эти априорные данные обрабатываются с помощью математического аппарата теория массового обслуживания.

Для отсчетов телеметрируемых функций, частота которых определяется вышеприведенным способом, из всего многообразия телеметрируемых параметров выделяется тот, который на данном интервале отсчета имеет наивысшее отклонение.

В предлагаемом устройстве телеметрируемые функции поочередно подаются на вычитающее устройство, которое вычисляет разность между текущим значением телеметрируемой функции и ее предыдущим отсчетом, хранящимся в памяти. Вычисленные разности последовательно сравниваются с установленным максимальным уровнем подпора, дискретно уменьшающимся по абсолютной величине, с целью поиска параметра, имеющего наибольшее отклонение текущего значения от предыдущего отсчета.

Если наибольшее отклонение текущего значения от предыдущего имеют несколько параметров, то приоритет дается параметру с меньшим номером.

Схема устройства представлена на чертеже, где приняты следующие обозначения.

1 - коммутатор каналов, 2 - устройство коммутации схемы сравнения, 3 - устройство временной задержки, 4 - устройство формирования дискретных уровней подпора, 5 - схема сравнения, 6 - вычитающее устройство, 7 - ключи коммутатора каналов, 8 - устройство, запоминающее предыдущие отсчеты функций (параметров), 9 - выходной регистр, 10 - аналого-цифровой преобразователь, 11 - триггер окончания преобразования, 12 - устройство считывания информации в канал связи, 13 - схема «И», 14 - триггер разрешения поиска параметров, 15 - задающий генератор, 16 - вентиль.

Предположим, что один из исходных параметров выбран для преобразования и передачи по каналу связи. В этом случае триггер 14 разрешения поиска переключен в единичное состояние, вследствие чего схема «И» 13 подготовлена по одному входу.

Коммутатор каналов 1 остановлен на выбранном номере параметра, так как вентиль 16 закрыт тем же триггером 14. По окончании считывания в канал связи предыдущего отсчета из выходного регистра 9 устройство 12 считывания информации выдает команду, которая сбрасывает регистр 9, записывает новый адрес в этот регистр, устанавливает триггер 11 окончания преобразования в состояние «I». После этого открывается схема «И» и в аналого-цифровой преобразователь 10, на вход которого подана телеметрируемая функция через соответствующий ключ 7 коммутатора каналов, поступает разрешение на преобразование, и одновременно с этим начинается считывание адреса параметра канала связи.

По окончании преобразования функции в цифровой код автоматически производится перезапись кода в запоминающее устройство 8 и временной регистр 9, а также переключается триггер окончания преобразования. 11 в состояние «0», и схема «И» запирается.

Затем согласно выбранной максимальной величине времени поиска с выхода устройства 12 снимается сигнал, переключающий триггер 14 в состояние «0». В этот момент открывается вентиль 16, пропускающий импульсы задающего генератора 15 на коммутатор каналов, который подключает первый канал к вычитающему устройству 6, извлекает из запоминающего устройства 8 предыдущее значение первого канала, которое в аналоговой форме поступает на вычитающее устройство 6, и запускает устройство коммутации схемы сравнения 2 с временем задержки, разрешающее сравнение разности текущего значения и предыдущего отсчета с установленным уровнем подпора.

Если разность текущего значения функции и ее предыдущего отсчета превышает установленный уровень в устройстве 4 формирования дискретных уровней, схема сравнения 5 выдает импульс, который сбрасывает устройство 4 и в ЗУ 8 предыдущий отсчет этой функции и перебрасывает триггер 14 в состояние «I», останавливая коммутатор 1 на выбранном канале.

Если разность текущего значения функции и ее предыдущего отсчета не превышает установленного уровня, импульс на выходе схемы сравнения отсутствует, и через время задержки t устройство 3 возвращает в ЗУ 8 извлеченное значение предыдущего отсчета, а коммутатор каналов после прихода очередного импульса с задающего генератора подключает к вычитающему устройству следующий канал и т.д.

В том случае, если при опросе всех каналов импульс на выходе схемы сравнения 5 отсутствует, коммутатор каналов устанавливает в устройстве 4 уровень меньший по абсолютной величине, чем предыдущий, и поиск продолжается аналогично вышеописанному. Однако абсолютные значения дискретных уровней подпора выбираются таким образом, что за интервал отсчета обязательно найдется хотя бы один параметр, который необходимо преобразовать.

Устройство адаптивной телеметрии, содержащее задающий генератор, коммутатор, каналов, ключи коммутатора каналов, аналого-цифровой преобразователь, запоминающее устройство, вычитающее устройство, устройство формирования дискретных уровней подпора, устройство коммутации схемы сравнения, устройство считывания информации, выходной регистр, схему «И», вентиль, триггеры и устройство временной задержки, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в нем выход схемы сравнения подключен ко входам сброса устройства формирования дискретных уровней подпора и запоминающего устройства, единичный выход триггера разрешения поиска подключен к одному из входов схемы «И», ко второму входу которой подсоединен единичный выход триггера окончания преобразования, единичный вход указанного триггера соединен с выходом устройства считывания информации, а его нулевой вход подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя; выход коммутатора каналов подключен ко входу устройства формирования дискретных уровней подпора, выход которого подсоединен ко входу схемы сравнения.