Устройство для передачи телеметрической информации Советский патент 1977 года по МПК G08C19/28 

1

Изобретение относится к передаче цифровой информации и может быть использовано в автоматически функционирующих системах сбора и передачи данных. Известные устройства для передачи дискретных сообщений содержат источник сообщений, аппаратуру сопряжения, устройство защиты от ощибок и устройство преобразования сигналов (модем) 1. Для повышения достоверности передачи сообщений в известные устройства вводится структурная избыточность (применение нескольких каналов для параллельной передачи сообщения, введение канала обратной связи) и избыточность информационная (применение избыточных кодов, многократное повторение передаваемого сообщения), что сопровождается либо значительным усложнением аппаратуры, либо значительным увеличением времени передачи сообщения, либо тем и другим вместе. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для передачи телеметрической информации, содерл ащее блок управления, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими входами регистра сдвига и входного накопителя, выходы которого подключены к одним входам регистра памяти, к другим входам регистра памяти подключены соответствующие выходы регистра сдвига, выходы регистра памяти, через первый элемент ИЛИ соединены с первым входом блока обнаружения ощибок, второй и третий входы которого подключены соответственно к третьему и четвертому выходам блока управления,

пятый выход блока управления соединен с первым входом блока преобразования сигналов; устройство содерлшт также приемный блок обратного канала связи, соединенный через блок управления с оперативным запоминающим устройством 2. Ирименение в этом устройстве канала обратной связи хотя и приводит к повыщению достоверности передаваемой информации, однако сопровождается значительным увеличением объема оборудования и его усложнением. Передача испытательной серии импульсов в известном )стройстве только при включении аппаратуры не позволяет в процессе передачи информации оценивать качество и надежность канала, а также поддерживать синхронизм работы передающей и приемной станций. Использование известного устройства в автоматически функционирующих системах сбора и передачи информации затруднительно, поскольку применение в нем канала обратной связи создает предпосылки к, так называемому, «зацикливанию системы. Устранение этого явления в автоматических системах с обрат ными каналами связи возможно, но связано

со значительным усложнением алгоритма

функционирования, а также сопровождается значительным увеличением количества оборудования и его сложностью.

Целыо изобретения является повышение достоверности передаваемой телеметрической информации и упрощение устройства. В описываемом устройстве это достигается тем, что в него введены блок памяти, второй элемент ИЛИ, приемный регистр и источник дополнительной информации, выход которого подключен к одним входам входного накопителя, последний вход которого, первые входы блока памяти и приемного регистра соединены с выходом блока обнаружения ошибок, второй и третий входы блока памяти соединены соответственно с шестым выходом блока управления и последним выходом регистра сдвига, выход блока памяти подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выход подключен ко второму входу приемного регистра, третий вход которого соединен с седьмым выходом блока управления, выход приемного регистра подключен ко второму входу блока преобразования сигналов. Кроме того, в устройстве блок обнаружения ошибок содержит регистры, элемент задержки, элемент «Запрет и элемент ИЛИ, выход первого регистра подключен к первому входу второго регистра, выходы которого соединены соответственно с первыми входами элемента «Запрет и элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу элемента «Запрет, третий вход которого соединен с выходом элемента задержки, вход которого и вторые входы второго регистра и элемента ИЛИ подключены к третьему входу блока обнаружения ошибки, первый и второй входы первого регистра соединены соответственно с первым и вторым входами блока обнаружения ошибки, выход элемента «Запрет подключен к выходу блока обнаружения ошибки.

Соединение блока обнаружения ошибки с блоком памяти и приемным регистром позволяет вводить в канал связи вместо нарушенной комбинации кода «2 из 5 сигнал о наличии ошибки в виде комбинации кода «4 из 5. Иодключение блока обнаружения ошибок к последнему входу входного накопителя обеспечивает накопление и хранение сведений о числе ошибок в информации, предназначенной для передачи. Вследствие соединения блока памяти с, блоком управления и последним разрядом регистра сдвига, а через элемент ИЛИ - с приемным регистром становится возможной автоматическая передача тестовых сигналов в коде «4 из 5 как перед началом пе 1едачи информации, так и после каждого сообщения, относящегося к одному каналу входного накопителя. Подключение источника дополнительной информации и блока управления к входному накопителю обеспечивает возможность оценки достоверности данных при поступлении их во входной накопитель и

оценки качества преоб:;азования информации в блоках устройства и канале связи.

На чертеже иродстат лена блок-схема описываемого устройства.

Оно содержит блок управления 1, входной накопитель 2, работающий в коде «2 из 5, регистр памяти 3 (на 20 двоичных разрядов), регистр сдвига 4 (на пять двоичных разрядов), блок па.мяти 5 (хранит четыре константы тестовых комбинаций слов в коде «4 из 5, необ.ходимых д.чя ввода в канал связи), блок обнаруже П;я oiii :6i-;H 6. элементы МЛМ 7 и 8, приемный регистр 9 (5-разрядный регистр сдвига), осуществляющий преобразование параллельных кодовых слов в последовательные, в котором предусмотрена возможность гашения (стирания) поступающего кодового слова, блок преобразования сигналов 10, источник дополнительной информации 11 (вырабатывает дополнительные сведения о побочных параметрах, косвенно влияющих на достоверность накопления и передачи осповиой информации, (например, температура окружающей среды, напряженность электрического поля, грозовые явления и т. д.), первый регистр сдвига 12 блока обнаружения ошибки 6 (5-разрядный, преобразующий параллельную кодовую комбинацию в последовательную), второй регистр сдвига 13 блока

обнаружения ошибки 6 (3-разрядпый), элемент ИЛИ 14, элемент «Запрет 15 и элемент задержки 16.

Данные, поступающие на вход устройства для передачи телеметрической информации,

обрабатываются и запоминаются во входном накопителе 2. По сигналу блока управления 1 опрашивается соответствуюшлй канал блока памяти 5 и через элемент ИЛИ 8 и приемный регистр 9 в блок преобразования сигналов 10 поступает тестовая ко.мбкнация нача.ча передачи в коде «4 из 5. Пачинается оирос каналов входного накопителя 2. Р1пформация иоканальпо поступает в регистр памяти 3, который опрашивается регистром 4 сдвига и

через элемент ИЛИ 7 комбинация каждого слова в коде «2 из 5 поступает в блок 6 обнаружения ошибки, а через второй элемент ИЛИ 8 в прпемпый регистр 9, где запоминаегся па время проверки кеда. Если комбпнация кода «2 из 5 не нар-ушена, то она поступает пз приемного регистра 9 в блок 10. При этом в приемном регистре 9 производится преобразование параллельного кода в последовательпый. В случае обнаружения ошибки в коде слова сигналом с выхода блока обпаружепи5: ошибки 6 производится гашепис записанной комбинации в приемном регистре 9 и опрос соответсгвующсго капала блока памяти 5. В приемный ре;истр 9 через элемент

8 заносится кс:.лби1;аг1;л ошибки в коде «4 из 5, которая зате.м вводится в блок 10. Одновременно в послед1 е.1 канале входного накопителя 2 фиксируется факт ошибки. По окончании передачи данных каждого канала сигпалом с последнего разряда регпстра сдвига

4 опрашивается соответствуюпдий канал блока памяти бив блок 10 через элемент ИЛИ 8 и приемный регистр 9 поступает тестовая комбинация в коде «4 из 5, служаш,ая одновременно для синхронизации передающего и приемного устройств поканалр ио.

Источник дополнительной информации 11 обеспечивает ввод во входной накопитель 2 сведений о режимах работы основных источников сообщений,- в результате чего становится возможной дополнительная оценка достоверности информации по косвенным признакам.

При опросе последнего канала входного накопителя 2 в блок 10 через регистр памяти 3, элементы ИЛИ 7 и 8 и приемиый регистр 9 в коде «2 из 5 поступает информация о числе нарушенных комбинаций в переданных блоке данных. Из блока 1 во входной накопитель 2 поступает служебная информация, необходимая для функционального контроля работы устройства в целом (это регистрация времени между сеансами передачи данных, порядковый номер сеанса связи). Ио окончании передачи в канал связи передается тестовое слово в коде «4 из 5, служащее для распознавания сеансов передачи информации.

В зависимости от программы устройство способно передавать данные непрерывно, т. е. после опроса последнего канала входного накопителя 2 приступать к передаче информации первого канала и так далее, либо осуществлять передачу данных поблочно с заданным интервалом.

В блоке б с целью обнаружения ошибки производится подсчет числа единиц в кодовом слове.

Перед постуцлением кодового слова в блок 6 из блока управления 1 по первой управляющей цепи поступает импульс, осуществляющий начальную установку, т. е. стирание единиц, оставшихся в регистре сдвига 13 от предыдущего цикла анализа, и новую запись единицы в первый разряд регистра сдвига 13 и в элемент «Запрет 15 через элемент ИЛИ 14. По BTOpoii управляюнтей цепи из блока управления I поступают тактовые импульсы для продвижения кодовой комбинации в регистре 12. Исследуемая кодовая комбинация поступает в регистр 12 параллельно и преобразуется в нем в последовательный код. Под действием импульсов с выхода регистра 12 в регистре 13 ранее записанная единица продвигается. При это.м, если число единиц в кодовом слове равно «2, т. е. когда код не нарушен, импульсом с выхода второго разряда регпстра 13 осу цествляется гашение единицы в элементе «Запрет 15. Импульсом с выхода элемента задерл ки 15 опрашивается элемент «Запрет 15, но так как едииица в нем отсутствует, то и ца выходе блока 6 ошибки отсутствует. При чьсле единиц в кодовом слове меньше «2 или равном «О единица в элемеите «Запрет 15 не гасится, и при опросе его импульсом с выхода элемента задержки 16 появляется сигнал, свидетельствующий о нарушении в слове, иредназначснном для передачи, комбинации кода «2 из 5. Если число единиц в кодовом слове больше «2, то занисанная при лачалыюй установке единица в элементе 15 выхсдным ими льсом со второго разря;а регистра 13 г;:сится, а 1 мпульсом с выхода третьего разряда регистра 13 вновь записывается единица в элементе «Запрет 15 через элемент ИЛИ 14, поэтому при опросе элемента 15 на выходе блока 6 появляется сигнал ошибк.

Прпменепие изобретения позволяет создать автоматически фуикционирующее устройство телеметрии с повыц енной достоверностью получаемой информации. Эта возможность обесиечивается вве;1С} ной избыточностью и высокой надежностью работы, определяемой предложенной структурой построения устройства. Испол зо; ;;пце дополнительного кода «4 из 5 дает возможность передавать тестовые и синхронизирующие комбинации, а также сообщения о наличии ошибок с сохранением цреи.муществ основного кода «2 нз 5 без увеличения К(дового слова. Устройство обесиечцв ет одиоврем.нно контроль достоверности входной цнфо1)мации и достоверности преобразовяния ее в устройстве передачи и канала сзяз1к что пооволяет оперативно оценивать качество работы отдельных устройств систем сбора и передачи данных и облегчает их обслуживание.

Ф о р м у л а изо б |э е т е н ц я

1. Устройство для цередачи телеметрической информации, содержащее блок управления, иервый п второй выходы которого соединены с соотзетствующцми входами регистра сдвига п входцого накоиителя, выходы которого подключены к одиим входам регистра памятп, к другп.м входам регистра памяти подключены соотвстствуюилие выходы регистра сдв1Па, выходы регистра памяти через первый элемент ИЛИ соеи,инены с иервым входом блока обнархжения ошибок, второй и гретий входы которого подключепы соответственно к гретьему и четверто.му выходам блока управления, пятый выход блока управления соединен с первым входом блока преобразования сигналов, отличающееся тем, что, с 11елью повышеиця досгозерности передаваемо телеметрической информации и уцрощения стпойства, в него введены блок памяти, BTOpcii элемент I-LTl-I, приемиый регистр и источник дополнительной информации, выход которого подключен к одним входам входного накопителя, последний вход которого, первые входы блока памяти и приемного регистра соединены с выходом блока обнаружения ошибок, второй и третий входы блока памяти соединены соответственно с щестым выходом блока унравле1и;я и последним выходом регистра сдвига выход блока памяти подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выход подключен ко второму входу приемного регистра, третий вход которого соединен с седьмым выходом блока управления, выход приемного регистра подключен ко второму входу блока преобразования сигналов.

2. Устройство п. 1,-о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок обнаружения ошибок содержит регистры, элемент задержки, элемент «Запрет и элемент ИЛИ, выход первого регистра подключен к первому входу второго регистра, выходы которого соединены соответственно с первыми входами элемента «Запрет и элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу элемента «Запрет, третий вход которого соединен с выходом элемента

задержки, вход которого и вторые входы второго регистра п элемента ИЛИ подключены к третьему входу блока обнаружения ошибки, первый и второй входы первого регистра соединены соответственно с первым и вторым входами блока обнаружения ошибки, выход элемента «Запрет подключен к выходу блока обнаружения ошибки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1.Шляпоберский В. И. Основы техники передачи дискретных данных. М., Связь, 1973, с. 30-31.

2.Абрамов Е. И. Аппаратура телепередачи информации ЭЦВМ. М., Энергия, 1968, с. 50.