Адаптивная телеметрическая система Советский патент 1980 года по МПК G08C19/28 

1

Изобретение относится к радиотелеметрии и измерительной информационной технике.

Известны адаптивные телеметричес- 5 кие устройства, содержсидие узел сжатия данных, состоящий из последовательтельно соединенных блока анализа .входного сигнала, арифметического блока, коммутатора и блока алгорит- 10 мов сжатия, выход которого через аналого-цифровой преобразователь подключен к Bxojpy буферного запоминающего блока, с выхода которого сигналы подаются на передатчик, при- 15 чем управляющий выход блока алгоритмов сжатия подключен к входу блока алгоритмов сжатия подключен к входу определения ошибки, другой вход которого соединен с входом блока ана- 20 лиза входного сигнала, а выход блока определения ошибки через блок управления апертурой подключен к управляющему входу блока алгоритмов сжатия ij . Однако в известном устрой-- 25 стве осуществляется адаптация лишь к динамике входного сигнаша путем управления апертурой с целью получения максимального коэффициента сжатия данных без учета влияния 30помех в канале связи на качество данных, восстанавливаемых на приемной стороне.

Наиболее близкой по технической сущности является адаптивная телеметрическая система, содержащая на передающей стороне входной аналогоцифровой преобразователь, выход которого через блок сжатия, состоящий из цифрового фильтра, соединенного со спектральным анализатором, и блоком сжатия, подключен к входу блока помехоустойчивого кодирования, выход которого через блок бу.ферной памяти подключен к передатчику данных, и генератор тактовых импульсов, соединенный с другим входом блока буферной памяти, а на приемной стороне - последовательно соединенные приемник данных, блок декодирования, блок восстановления данных и выходной блок обработки данных 2 .

В данной системе осуществляется помехоустойчивое кодирование существенных отсчетов, вьщеленных в результате сжатия данных, поэтому ;помехоустойчивость передачи может .быть повышена путем отбраковки

(стирания) отсчетов, в которых были бнаружены ошибки fipH декодир овании. днако известная система становится неэффективной в случае передачи телеетрических данных по нестационарно; у каналу связи, В результате временного ухудшения состояния канала св.-.зи, например, из-за атмосферных явлений, уменьшается отношение сигнал/шум и в режиме обнаружения ошибок- процент стираемых (бракуемых) тсчетов существенно возрастает, что приводит к снижению восстановения прин1лмаемых телеметрических анных.

Целью изобретения является повыение точности телеизмерений путем уменьшения погрешности восстановления, информации при передаче по нестационарным каналам связи.

Это достигается тем, что в адаптивную телеметрическую систему, содержащую на передающей стороне входной аналого-цифровой преобразователь, выход которого соединен с первым входом блока сжатия информации, выход которого через блок помехоустойчивости кодирования, соединен с первым входом.блока буферной памяти, выход которого соединен со входом передатчика информации, подключенного к каналу связи и генератор тактовых импульсов, а на приемной сторонеподключенный к каналу связи прием -шк информации, выход которого подключен к последовательно соединенным блокам декодирования, восстановления и обработки информации введены на передающей стороне - блок выбора апертуры, приемник команд управления апертурой, регистр команд управления апертурой, дешифратор, делитель частоты и обратный канал связи, к которому подключен приемник команд управления апертурой, выход которого через регистр команд управления апертурой соединен с входом дешифратора, выходы которого соединен с первыми .входами делителя частоты и входами блока выбора апертуры, выход которого соединен со вторым входом блока сжатия информации выход генератора тактовых импульсов соединен со вторым входом делителя частоты, выход которого соединен со вторым входом блока буферной памяти, на приемной стороне введены передатчик команд управления апертурой, формирователь команд управления апертурой и анализатор состояния канала связи, выход приемника информации подключен к последовательно соединенным анализатору состояния канала связи, формирователю команд управления апертурой, и передатчику команд управления апертурой, выход которого подключён к обратному каналу связи.

На.фиг. 1 изображена функциональная электрическая схема предлагавмой системы; на фиг. 2 - графики, поясняющие ее работу. Адаптивная телеметрическая система содержит входной аналого-цифровой преобразователь 1, блок .2 сжатия информации, блок 3 помехоустойчивого кодирования, блок 4 буферной памяти, передатчик 5информации, генератор б тактовых импульсов, управляемый делитель частоты 7, блок .8 выбора апертуры, дешифратор 9, регистр 10 комгшд управления апертурой, приемник 11 команд управления апертурой, приемник 12 информации, блок 1 декодирования информации, блок 14 восстановления инфо14мации, выходной блок 15 обработки информации, передатчик 16 команд управления апертур формирователь 17 команд управления апертурой, анализатор 18 состояния связи 19 и обратный канал связи 20.

Система имеет несколько режимЬв работы. Каждый режим соответствует определенному качественному состоянию канала связи. Режимы отличаются друг от друга величиной апертуры в блоке 2 сжатия информации и частотой считывания с щественных отсчетов из блока 4 буферной памяти. Пус в данный момент времени апертура в блоке 2 сжатия равна А и частота считывания существенных отсчетов из блока 4 буферной памяти равна f, Если состояние канала связи 19 ухудшается (возрастает уровень шумов), то в блоке 2 сжатия информации устанавливается апертура величина которой меньше А. в результате этого интенсивность потока существенных отсчетов на выходе этого блока увеличивается, т.е. число существенных отсчетов, поступающих в единицу времени, увеличено Это позволяет измеряемый процесс на одном и том же интервале времени представить большим числом существеных отсчетов с Поэтому искажение одного отсчета с последующей отбраковкой с помощью обнаруживающих кодов вызывает меньшую ошибку восстановления, чем при предыдущем режиме. На фиг. 2 приведена иллюстрация к рассмотренному примеру.

Увеличение потока существенных отсчетов на выходе блока 2 сжатия информации может вызвать переполнение конечного объема блока 4 буферной памяти. Поэтомуустанавливается новая частота считывания fg, котора больше f;) и соответствует величине апертуры Если состояние канала связи улучшается, то аналогично осуществляется установка большей апертуры и меньшей частоты считывания существенных отсчетов.

Анализатор 18 состояния канала связи 19 производит оценку параметров сигнала на выходе приемника 12 и формирует выходной , про порциональный величине отношения си нал/шум в канале связи 19, Выполнение анализатора 18 состояния канала свя.зи 19 может быть различным и зависит от вида модуляции в канале связи, при этом может осуществляться оценка как информационных, так и неинформационных параметров сигнала. Информация о состоянии канала связи с выхода анализатора 18 канала связи 19 поступает в формировате 17 команд управления апертурой, кот рый формирует соответствующую команду управления, поступающую через передатчик 16 команд управления апертурой в приемник 11 команд упра ления апертурой, расположенный на передающей стороне системы С выход приемника 11 команд управления апертурой команда управления записы вается на регистр 10, с выхода которого параллельным кодом поступает в дешифратор 9. В соответствии с входным кодом на одном из выходов дешифратора 9 появляется сигнал, который поступает в блок 8 выбора апертуры и на управляемый делитель 7 частоты. Блок 8 в соответствии с сигналом (состоянием канала связи устанавливает в блоке 2 сжатия информации уменьшенное или увеличенно (по сравнению с предыдущим) значени апертуры, делитель 7 устанавливает соответствующую этой апертуре увеличенную или уменьшенную частоту считывания существенных отсчетов из блока 4 буферной памяти. Таким образом, введение в сиетему управляемого делителя частоты, блока установки апертуры, дешифратора, регистра команд управления апертурой, формирователя команд управления апертурой и анализатора сое тояния канала связи позволяет существенно повысить точность телеизмерений за счет уменьшения погрешности восстановления сжатой информа ции при передаче ее по нестационарным каналам связи.. Формула изобретения Адаптивная телеметрическая систе ма, содержащая на передакмцей стороне входной аналого-цифровой преобразователь, выход которого соединен с первьом входом блока сжатия информации, выход которого черезблок помехоустойчивого кодирования .соединен с первым входом блока буферной памяти, выход которого соединен со входом передатчика информации, подключенного к каналу связи, и генератор тактовых импульсов, на приемной стороне - подключенный к каналу связи приемник информации, выход которого подключен к последовательно соединенным блокам декодирования,восстанов - ления и обработки информации, о т - личающаяся тем, что, с целью повышения точности телеизмерений путем уменьшения погрешности восстановления информации, в систему введены на передающей стороне блок выбора апертуры, приемник команд управления апертурой, регистр команд управления апертурой, дешифратор, делитель частоты и обратный канал связи, к которому подключен приемник команд управления апертурой, выход которого через регистр команд управления апертурой соединен с входом дешифратора, выходы которого соединены с первыми входами делителя частоты и входами блока выбора апертуры, выход которого соединен со вторым входом блока сжатия информации, выход генератора тактовых импульсов соединен со вторым.входом делителя частоты, выход которого соединен со вторь1М входом блока буферной памяти, на приемной стороне введены передатчик команд управления апертурой, формирователь команд управления апертурой и анализатор состояния канала связи, выход приемника информации подключен к последовательно соединенным анализатору состояния канала связи, формирователю команд управления апертурой и передатчику команд управления апертурой, выход которого подключен к обратному каналу связи. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 538386, кл. G 08 С 19/16, 1975 г. 2.В. Капеллини. Некоторые бортовые системы переработки информации, предназначенные для сжатия полосы частот и кодирования с коррекцией ошибок. В кн.-Управление в космосе, т. 2, М., Наука, 1972., стр. 130138, рис. 1 - прототип.

W t n J