Помехоустойчивое устройство телеизмерения Советский патент 1975 года по МПК H03M13/19 

I

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики.

Известно помехоустойчивое устройство телеизмерения, содержащее датчик, соединенный с преобразователем, выходы которого подключены К входу блока выходной информации, соединенного с передатчиком передающего полукомплекта, и приемный полукомплект, содержащий блок выходной информации, подключенный .к выходу приемника, а вход приемного полукомплекта подключен к каналу связи, соединенному с цередающим полукомплектом.

Однако известное устройство исправляет либо обнаруживает и определяет кратность только части ошибок, в пределах заданной информационной избыточности, причем, если минимальное кодовое расстояние равно трем, то кратность ошибки iioo6ui,e не определяется.

Целью изобретения является увеличение числа одновременно обнаруживаемых с определением кратности и исправляемых опшбок для заданного кодового расстояния, устранение неодновременности .изменения символов соседних слов.

Эта цель достигается тем, что в приемном полукомцлекте введены три блока вычисления суммарного веса, блок управления, блок предварительного обнаружения , дешифратор, блок долговременной памяти, три блока

оперативной памяти, три блока коммутации, причем к выходу приемника, подключен один из входов блока выходной информации и блока управления и вход блока предварительного обнаружения ошибки, выход которого подключен к второму входу блока управления, а первый выход блока выходной информации подключен к третьему входу блока управления, три блока вычисления суммарного веса своими первыми входами подключены к выходу приемника, к вторым входам которых подключены первые выходы трех блоков оперативной памяти соответственно, выход каждого блока вычисления суммарного веса подключен к четвертому, пятому, шестому входам блока управления, вход первого и третьего блоков оперативной памяти подключены к двух входам блока долговременной памяти, который через деил1фратор подключен к второму выходу блока выходной информации, вход второго блока оперативной памяти подключен к третьему выходу блока выходной информации, первые выходы блоков оперативной памяти подключены к трем

входам первого блока коммутации, своим выходом подключенного к седьмому входу блока управления, второй выход первого блока оперативной памяти и первый выход блока управления подключены ко входам второго блока коммутации, выход которого подключей к четвертому входу блока выходной информации, второй выход третьего блока оперативной .памяти и пятый выход блока управления подключены ко входам третьего блока коммутации, своим выходом соединенного с четвертым входом блока выходной информации, пятый вход которого подключен к третьему выходу блока управления, а четвертый выход блока выходной информации подключен к внешней шине управления, в передающем полукомплекте введена кодовая маска преобразователя отображения упорядоченной фиксированной последовательности слов алгебраического кода с кодовым расстоянием между соседними словами, равным минимальному, три блока вычисления суммарного веса, блок управления, блок предварительного обнаружения ошибок, дешифратор, блок долговременной памяти, три блока оперативной памяти, три блока .коммутации, причем первым выходом преобразователь подКотючен коммутируемой связью к входу блока выходной информации, а к второму выходу преобразователя подключен блок управления, блок предварительного обнаружения ошибки, выход которого подключен к второму входу блока управления, а первый выход блока выходной информации подключен к третьему входу блока управления, три блока вычисления суммарного веса своими первыми входами подключены к выходу преобразователя, к вторым входам которых подключены первые выходы трех блоков оперативной памяти соответственно, выход каждого блока вычисления суммарного веса подключен к четвертому, пятому, шестому входам блока управления, вход первого и третьего блоков оперативной памяти подключены к двум входам блока долговременной памяти, который через дешифратор подключен к второму выходу блока выходной информации, вход второго блока оперативной памяти подключен к третьему выходу блока выходной информации, первые выходы блоков оперативной памяти подключепы к трем входам первого блока коммутации, своим выходом подключенного к седьмому входу блока управления, второй выход первого блока оперативной памяти и первый выход блока управления подключены ко входам второго блока коммутации, выход которого подключен к четвертому входу блока выходной информации, второй выход третьего блока оперативной памяти и пятый выход блока управления подключены ко входам третьего блока коммутации, своим выходом соединенного с четвертым входом блока выходной информации, пятый вход которого подключен к третьему выходу блока управления, а четвертый выход блока выходной информации подключен к внешней шине управления.

На чертеже дана схема предлагаемого устройства.

Устройство помехоустойчивого телеизмерения состоит из передающего полукомплекта 1,

установленного на контролируемом пункте, приемного полукомплекта 2, установленного на пункте управления, и линии связи 3, соединяющей их.

Передающий полукомплект 1 содержит датчик 4, соединенный с преобразователем 5, блоки определения суммарного веса 6, 7, 8, блок предварительного обнаружения ошибки 9, блок управления 10, блоки оперативной

памяти 11, 12, 13, блоки коммутации 14, 15, 16, дешифратор 17, блок долговременной памяти 18, блок выходной информации 19, коммутируемую связь 20, передатчик 21. Приемный полукомплект 2 содержит приемник 22, блоки вычисления суммарного веса 23, 24, 25, блок предварительного обнаружения ошибки 26, блок управления 27, блоки оперативной памяти 28, 29, 30, блоки коммутации 31, 32, 33, блок дешифрации 34, блок

долговременной памяти 35, блок выходной информации 36. К выходу приемника 22 первым входом подключен блок выходной информации 36, блок управления 27, и блок лредварительного обнаружения ошибки 26, выход

которого подключен к второму входу блока управления 27, а первый выход блока выходной информации 36 подключен к третьему входу блока управления 27, к выходу приемника ,22, своими первыми входами подключень1 три блока вычисления суммарного веса 23, 24, 25 к вторым входам которых подключены первые выходы трех блоков оперативной памяти 28, 29, 30 соответственно, выход каждого блока вычисления суммарного веса 23,

24, 25 подключен к четвертому, пятому, шестому входам блока управления 27, вход первого и третьего блоков оперативной памяти 28, 30 подключены к двум входам блока долговременной памяти 35, который через дешифратор 34 подключен к второму выходу блока выходной информации 36, вход второго блока оперативной памяти 29 подключен к третьему выходу блока выходной информации 36, первые выходы блоков оперативной памяти 28,

29, 30 подключены к трем входам первого блока коммутации 31, своим выходом подключенного к седьмому входу блока управления 27, второй выход первого блока оперативной памяти 28 и первый выход блока управления 27,

подключены ко входам второго блока коммутации 32, выход которого подключен к четвертому входу блока выходной информации 36, второй выход третьего блока оперативной памяти 30 и пятый выход -блока управления 27

подключены к третьему блоку коммутации 33, своим выходом соединенного с четвертым входом блока выходной информации 36, пятый вход которого подключен к третьему выходу блока управления 27, а четвертый выход блока выходной информации 36 подключен к внешней шине управления.

В передающем полукомплекте 1 введена кодовая маска преобразователя 5 отображения упорядоченной фиксированной последовательности слоев алгебраического кода с кодовым

расстоянием между соседними словами, равным минимальному. Преобразователь 5 первым выходом подключен коммутируемой связью 20 к входу блока выходной информации 19, а к второму выходу нреобразователя 5 подключен блок управления 10, блок предварительного обнаружения ошибки 9, выход которого подключен к второму входу блока управления 10, а первый выход блока выходной информации 19 подключен к третьему входу блока управления 10, к выходу преобразователя 5, своими первыми входами подключены три блока вычисления суммарного веса б, 7, 8, к вторым входам которых подключены первые выходы трех блоков оперативной памяти М, 12, 13 соответственно, выход каждого блока вычисления суммарного веса 6, 7, 8 подключен к четвертому, пятому, шестому входам блока управления 10, входы первого и третьего блоков оперативной памяти 11, 13 соответственно подключены к двум входам блока долговременной памяти 18, который через дешифратор 17, подключен к второму выходу блока выходной информации 19, вход второго блока оперативной памяти 12 подключен к третьему выходу блока выходной информации 19, первые выходы блоков оперативной памяти И, 12, 13 подключены к трем входам первого блока коммутации 14, своим выходом подключенного к седьмому входу блока управления 10, второй выход первого блока оперативной памяти 11 и первый выход блока управления 10 подключены ко входам второго блока коммутации 15, выход которого подключен к четвертому входу блока выходной информации 19, второй выход третьего блока оперативной памяти 13 и пятый выход блока управления 10 подключены ко входам третьего блока коммутации 16, своим выходом соединенного с четвертым входом блока выходной информации 19, пятый вход которого подключен к третьему выходу блока управления 10, а четвертый выход блока выходной информации 19 подключен к внешним устройствам. Помехоустойчивое устройствотелеизмерения работает следующим образом. После включения питания датчик 4 устанавливается в положение, определяемое значением измеряемой величины при этом сигнал поступает в преобразователь 5, который в зависимости от положения датчика 4 относительно поля кодовой маски отображения упорядоченной фиксированной последовательности слов алгебраического кода с кодовым расстоянием между соседними словами, равным минимальному, формирует на своем выходе одно слово алгебраического кода из множества слов, равного числу делений шкалы. С помощью коммутируемой связи 20 один выход преобразователя 5 соединяют с входом блока выходной информации 19. Через этот вход блока выходной информации 19 сформированное в преобразователе 5 кодовое слово без соединения с другими элементами блока выходной информации 19 воздействует на

вход передатчика 21. Это кодовое слово отражает собой последовательное изменение символов разрядов во время перехода от данного к соседнему кодовому слову и представлено

параллельным кодом.

Если через канал связи 3 осуществляется передача параллельным кодолт, то кодовое слово поступает в канал связи 3 и принимается приемником 22 приемного полукомплекта 2.

Если же через канал связи 3 осуществляется передача последовательного кода, то в передатчике 21 передающего полукомплекта 1 параллельный код преобразуется в последовательный код с непрерывной заменой символов,

без срабатывания всего кодового слова, причем после каждой замены символа последовательного кода, вызванного изменением значения символа параллельного кода, осущестрляется передача в канал связи 3 и прием в

приемнике 22. С второго входа иреобразователя 5 сформированное ко.п,овое слово воздействует на первые входы блоков определения суммарного веса 6, 7, 8 соответственно, на вход блока предварительного обнаружения

ошибки 9 и первый вход блока управления 10. При условии отсутствия в кодовом слове ошибки блок предварительного обнаружения ошибок 9, воздействуя на блок управления 10 пропустит сформированное кодовое слово в

блок выходной информации 19. В исходном состоянии блоки оперативной памяти II, 12, 13 сброшены в нуль и потому первый блок коммутации 14, подключенный своими входами к вторым выходам первого и третьего блоков оперативной памяти 11, 13 соответственно и выходу блока оперативной памяти 12, а выходом - к блоку управления 10, откроет его. Отсутствие ошибок в сформированном кодовом слове блок предварительного обнаружения ошибки 9 определяет, пользуясь проверкой на четность. Сформированное кодовое слово после его записи в блок выходной информации 19 вызывает работу блока дешифрации 17, который коммутирует цепи выборки

из блока долговременной памяти 18 двух кодовых слов, соседних сформированному преобразователем 5 кодовому слову. В блоке долговременной памяти 18 записана та же упорядоченная фиксированная последователькость слов алгебраического кода, что и на кодовой маске преобразователя 5. Эти два слова записываются в ячейки оперативной памяти 11, 13 соответственно. Одновременное с выхода блока выходной информации 19

сформированное кодовое слово записывается в блок оперативной памяти 12. Теперь, поскольку информация, записанная в блоки оперативной памяти 11, 12, 13 отличается от нулевой, хотя бы в одном из них, блок управления 10 закроет свой выход, который непосредственно подключен к блоку выходной информации 19. К пятому выходу блока выходной информации 19 подключаются внеш ние устройства, размещенные на контролируемом пункте. Сформированное кодовое слово

после приема его приемником 22 проходит в нем нужную переработку и, если сформированное кодовое слово передавалось последовательным кодом, то он преобразуется в параллельный код с непрерывной заменой символов. С выхода приемника 22 сформированное кодовое слово воздействует на первый вход блоков определения суммарного веса 23, 24, .25 соответственно, на вход блока предварительного обнаружения ошибки 26, первый вход блока управления 27. При условии отсутствия в кодовом слове огнибки блок предварительного обнаружения ошибки 26, воздействуя на блок управления 27, пропустит сформированное кодовое слово в блок выходной информации 36. В исходном состоянии блоки оперативной памяти М, 12, 13 сброшены в нуль и потому первый блок коммутации 31, подключенный своими входами к вторым выходам первого и третьего блоков оперативной памяти 28, 30 соответственно и выходу блока оперативной памяти 29, а выходом к блоку управления 27, откроет его. Отсутствие ошибок в сформированном кодовом слове блок предварительного обнаружения ошибки 26 определяет, пользуясь проверкой на четность. Сформированное кодовое слово после его записи в блок выходной информации 36 вызывает работу блока дешифрации 34, который коммутирует цепи выборки из блока долговременной памяти 35 двух слов, соседних сформированному преобразователем 5 кодовому слову. В блоке долговременной памяти 35 записана та же упорядоченная фиксированная последовательность слов алгебраического кода, что и на кодовой маске преобразователя 5. Эти два слова записываются в ячейки оперативной памяти 28, 30 соответственно, одновременно с выхода блока выходной информации 36 сформированное кодовое слово записывается в блок оперативной памяти 29. Теперь, поскольку информация, записанная в блоки оперативной памяти 28, 29, 30, отличается от нулевой хотя бы в одном из них, блок управления 27 закроет свой выход, который непосредственно подключен к блоку выходной информации 36. К пятому выходу блока выходной информации 36 подключаются внешние устройства, размещенные на пункте управления.

Устранение неодновременности изменения символов соседних слов в передающем полукомплекте 1 устройства помехоустойчивого телеизмерения происходит следующим образом.

Как известно, весом кодового слова называется число единиц этого слова. После того как сформированное кодовое слово записалось в блок оперативной памяти 12, а два соседних слова записаны в блоки оперативной памяти 11, 13, на вход блока вычисления суммарного веса 7 воздействуют два одинаковых кодовых слова (первая сумма), на вход блока вычисления суммарного веса 6 воздействуют два различных кодовых слова: сформированное кодовое слово в ггреобразователе 5, и соседнее с младщим порядковым номером, выбранное из блока долговременной памяти 18 (вторая сумма), на вход блока вычислсПИЯ суммарного веса 8 воздействуют также два различных кодовых слова: сформированное кодовое слово в преобразователе 5 и соседнее со старшим порядковым номером, выбранное из блока долговременной памяти

18 (третья сумма). При этих условиях первая сумма равна нулю, вторая сумма численно равна минимальному кодовому расстоянию, этому же значению равна третья сумма. Изменение сформированного слова в одном

разряде, приведет к тому, что вес первой суммы будет равен 1 (кратность ошибки), а вес второй и третьей суммы 2. Исходя из значения суммарных весов блок управления 10 принимает решение сохранить в блоке выходной информации присутствующее кодовое слово. При изменении сформированного слова в двух разрядах первая сумма будет равна 2 (укажет кратность ощибки), а значение второй и третьей сумм будет зависеть от минимального кодового расстояния. Если, например, реализуется код Хэмминга, у которого минимальное кодовое расстояние равно 3, то вторая сумма будет равна I, если сформированное слово переходит в соседнее с младщим порядковым номером, а третья сумма 2. Если же сформированное кодовое слово переходит в соседнее со старщим порядковым номером, то вторая сумма 2, а третья равна 1. В этом последнем случае, на

основе значений суммарных весов блок управления 10 принимает решение исправить 2 ощибки, выдает команду блоку коммутации 15 записать кодовое слово из ячейки оперативной памяти 13 в блок выходной информаНИИ 19. Запись нового кодового слова в блоке выходной информации 19 приводит кзамене кодовых слов в блоке оперативной памяти 12, и вызывает работу блока дешифрации 17, блока долговременной памяти 18, блок оперативной памяти И, 13 и т. д. Максимальное число ошибок от неодновременности изменения символов соседних слов, которое исправляет помехоустойчивое устройство телеизмерения равно минимальному кодовому расстоянию минус единица. При кратности ошибок больше этого числа устройство обнаруживает ошибки, определит их кратность и заблокирует блок выходной информации 19. Исправление ошибок в сформированном кодовом

слове, возникающих под воздействием помех канала связи 3 и неодновременности изменения символов соседних слов приемным полукомплектом 2 осуществляется следующим образом. После того как сформироваппое кодовое слово записалось в блок оперативной памяти 29, а два соседних Слова записаны в блоки оперативной памяти 28, 30 на вход блока вычисления суммарного веса 24 воздействуют два одинаковых кодовых слова (первая сумма), на вход блока вычисления суммарного веса 23 воздействуют два различных кодовых слова: сформированы кодовое слово в преобразователе 5 и соседнее с младшим порядковым номером, выбранное из блока долговременной памяти 35 (вторая сумма), на вход блока вычисления сумма рного веса 25 воздействуют также два различных кодовых слова: сформированное кодовое слово в преобразователе 5 и соседнее со старшим порядковым номером, выбранное из блока долговременной памяти 35 (третья сумма). При этих условиях первая сумма равна нулю, вторая сумма численно равна минимальному кодовому расстоянию, этому же значению равна третья сумма.

Изменение сформированного слова в одном разряде, приведет к тому, что вес первой суммы будет равен 1 (кратность ошибки), а вес второй и третьей сумм 2. Исходя из значения суммарных весов, блок управления 27 примет решение сохранить в блоке выходной информации присутствующее кодовое слово. При изменении сформированного слова в двух разрядах первая сумма будет равна 2 (кратность ошибки), а значение второй и третьей сумм будет зависеть от минимального кодового расстояния. Если, например, реализуется код Хэмиинга, у которого минимальное кодовое расстояние равно 3, то вторая сумма равна 1, (если сформированное слово переходит в соседнее с младшим порядковым номером), а третья сумма 2. Если же сформированное кодовое слово переходит в соседнее со старшим порядковым номером, то вторая сумма 2, а третья равна 1. В этом, последнем случае, на основе значений суммарных весов блок управления 27 принимает решение исправить 2 ошибки, выдает команду блоку коммутации 32 записать кодовое слово из ячейки оперативной памяти 30 в блок выходной информации 36. Запись нового кодового слова в блоке выходной информации 36 приводит к замене кодовых слов в блоке оперативной памяти 29 и вызывает работу блока дешифрации 34, блока долговременной памяти 35, блоков оперативной памяти 28, 30 и т. д.

Максимальное число ошибок, возникаюш.их под воздействием помех и неодновременности изменения символов соседних слов, которое исправляет «Помехоустойчивое устройство телеизмерения равно максимальному кодовому расстоянию минус единица. При кратности ошибок больше этого числа устройство обнаруживает ошибки, определяет их краткость, но блокирует блок выходной информации.

Предмет изобретения

Помехоустойчивое устройство телеизмерения, содержащее-датчик, соединенный с преобразователем, выходы которого подКиПючены к входу блока выходной информации, соединенного с передатчиком передающего полукомплекта, и приемный полукомплект, содержащий блок выходной информации, подключенный к выходу приемника, а вход приемного полукомплекта подключен к каналу связи, соединенному с выходом передающего полукомплекта, отличающееся тем, что, с целью увеличения числа одновременно обнаруживаемых с определением кратности и исправляемых ощибок для заданного кодового расстояния и устранения неодновременности

изменения символов соседних слов, в приемном полукомплекте введены три блока вычисления суммарного веса, блок управления, блок предварительного обнарзжения ошибок, дещифратор, блок долговременной памяти,

три блока оперативной памяти, три блока коммутации, причем к выходу приемника подключен один из входов блока выходной информации блока управления и вход блока предварительного обнаружения ощибки, выход которого подключен ко второму входу блока управления, а первый выход блока выходной информации подключен к третьему входу блока управления, три блока вычисления суммарного веса своими первыми входами подключены к выходу приемника, ко вторым входам которых подключены первые выходы трех блоков оперативной памяти соответственно, выход каждого блока вычисления суммарного веса подключен к четвертому,

пятому, шестому входам блока управления, вход первого и третьего блоков оперативной памяти подключены к двум входам блока долговременной памяти, который через дещифратор подключен ко второму выходу блока выходной информации, вход второго блока оперативной памяти подключен к третьему выходу блока выходной информации, первые выходы блоков оперативной памяти подключены к трем входам первого блока коммутации, своим выходом подключенного к седьмому входу блока управления, второй выход первого блока оперативной памяти и первый выход блока управления подключены ко входам второго блока коммутации, выход которого подключен к четвертому входу блока выходной информации, второй выход третьего блока оперативной памяти и пятый выход блока управления подключены ко входам третьего блока коммутации, своим выходом соединенного с четвертым входом блока выходной информации, пятый вход которого подключен к третьему выходу блока управления, а четвертый выход блока выходной информации подключен к внещней тине управления,

в передающем полукомплекте введена кодовая маска преобразователя отображения упорядоченной фиксированной последовательности слов алгебраического кода с кодовым расстоянием между соседними словами, равным

минимальному, три блока вычисления суммарного веса, блок управления, блок предварительного обнарзжения ощибок. дешифратор, блок долговременной памяти, три блока оперативной памяти, три блока коммутации,

причем первым выходом преобразователь под11

ключей коммутируемой связью ,ко входу блока выходной информации, а ко второму выходу преобразователя подключен блок управления, блок предварительного обнаружения ошибки, выход которого подключен ко второму входу блока управления, а первый выход блока выходной информации подключен к третьему входу блока управления, три блока вычисления суммарного веса своими первыми входами подключены ко входу преобразователя, ко вторым входам которых подключены первые выходы трех блоков оперативной памяти соответственно, выход каждого блока вычисления Суммарного веса подключен к четвертому, пятому, шестому входам блока управления, вход первого и третьего блоков оперативной памяти подключены к двум входам блока долговременной памяти, который через дешифратор подключен ко второму выходу блока выходной информации, вход второго

12

блока оперативной памяти подключен к третьему выходу блока выходной информации, первые выходы блоков оперативной памяти подключены к трем входам первого блока коммутации, своим выходом подключенного к седьмому входу блока управления, второй выход первого блока оперативной памяти и первый выход блока управления подключены ко входам второго блока коммутации, выход

которого (Подключен к четвертому входу блока выходной информации, второй выход третьего блока оперативной памяти и пятый выход блока управления подключены ко входам третьего блока коммутации, своим выходом

соединенного с четвертым входом блока выходной информации, лятый вход которого подключен к третьему выходу блока управления, а четвертый выход блока выходной информации подключен к внешней шине управления.

-ф