Передающее устройство телеизмерительнойСиСТЕМы Советский патент 1981 года по МПК G08C19/28 G08C15/00 

I

Изобретение относится к телеизмерениям и может использоваться для передачи сообщений по проводным линиям, волноводам, радиолиниям и т.п.

Известно передающее устройство с синхррнной дельта-модуляцией, содержащее последовательно соединенные синхронный дельта-модулятор и кодирующее устройство 1.

Недостатком данного устройства является низкая точность представления из-за эффекта накопления ошибок, обусловленных влиянием помех в канале связи.

Известны систек« с адаптивной дискретизацией.

Наиболее близким к предлагаемому является передающее, устройство телеизмерительной системы с адаптивными временными дискретизаторами, содержащее ключи (по числу каналов),объединенные выходы которых подсоединены ко входу аналого-цифрового преобразователя (АЦП), выход которого соединен со входом блока считывания передающим устройством,, выход которого соединен с выходом устройств а второй АЦП соединен € nepiiiM выходом блока управления (включакхаий генератор импульсов и адаптивный

коммутатор), вторые выходы которогосоединены со вторыми входами соответствукидих ключей и эд птивных временных дискретнааторов, выходы последних соединены со входами блока управления, а входы соединены со входами соответствующих ключей и входами самого устройства 2.

Устройство работает следующим образом.

Ансё№1бль ВХОДНЫХ сигналов анализируется в адаптивных временных диркретизаторах (АВД), которые в случае превышения погрешностью аппроксимации допустимого уровня формируют на своем выходе логическую 1. Блок управления на каждом такте опрашивает выходы всех АВД и Формирует на одном из своих вторых

выходов разрешающий сигнал на передачу сообщения по тому каналу,погрешность аппроксимации которого достигла заданного уровня. Данное сообщение кодируется в АЦП и передается в блок считывания, туда же поступает и адрес данного сообщения из блока управления.

Недостатком данного устройства является возможность появления дополйительной погрешности аппроксимации на ансамбле активных сигналов в тех случаях, когда одновременно срабаты вают несколько АВД. Цель изобретения - повышение дос товерности устройства. Эта цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее ключи, выходы которых объединены и соединены с первым входом аналогоцифрового преобразователя, выходы которого соединены с соответствующи ми первыми входами блока считывания первый выход которого соединен с вы ходом устройства, первые выходы бло ка управления соединены с первыми входами ключей и соответствунзщими первыми входами блока адаптивных временных дискретизаторов, первые выходы которого соединены с соответ ствующими первыми входами блока управления, второй вход каждого ключа объединен с соответствующим вторым входом г(даптивных временных дискрет заторов. Введены ортогональный преобразователь и мажоритарный блок, входы ортогонального преобразователя соединены со входами устройства, выходы - со вторыми входами соответ ствукадих ключей, первые выходы блока адаптивных временных дискретизаторов- соединены с соответствующими входами мажоритарного блока, выход которого соединен со вторым входом блока управления, вторые выходы кото рого соединены со вторыми входами блока считывания, вторые выходы бло ка адаптивных временных дискретизато ров соединены с третьими входами бло ка считывания, второй выход которого соединен со вторым входом аналого-цифрового преобразователя и третьим входом блока управления. На чертеже представлена структур ная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит ортогональный преобразователь 1, ключи 2 (по числу каналов N),аналого-цифровой преобраЗователь 3, блок считывания 4, блок управления 5, блок адаптивных времен ных дискретизаторов 6 и мажоритарный блок 7. Ортогональный преобразовател 1 служит для непрерывного во времени линейного ортогонального преобразова ния с матрицей Уошла W входного ансамбля сигналов 5(t) в ансамбль H(t) W(t), где N - число каналов в устройстве. Блок 1 может быть реализован на основе N-входбвых сумматоров по числу каналов,вес каждого входа которых в соответствии с матрицей W одинаков и отличается только знаком; (±1). Ключи 2 служат для подключения без искажений сигнала первого Б сода на выход при наличии логической единицы на втором входе. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП).3 служит для преобразования непрерывной входной величины в парал лельный цифровой код. Блок считывания 4 предназначен для преобразования и передачи на первый выход кодов отчета (первые входы), адреса (вторые входы) и кода дельта-модуляции (третьи входы), а также для формирования на втором выходе запускающих импульсов, определяющих начало тактов передачи информации. В зависимости от кода адреса (на вторых входах) блок 4 формирует кодовое слово,сос.тоящее из кода адреса и кода приращений адаптивных временных дискретизаторов (АВД) (режим дельта-модуляции) , в обоих случаях длина кодовых слов постоянна, так как число АВД в блоке равно числу разрядов кода АЦП 3. Блок управления 5 служит для управления ключами 2 и блоком 6, а также для формирования кода адреса в зависимости от сигнала на втором входе (от блока 7), Если на входе логический О, то на каждом такте передачи информации блок 5 формирует сигнал 1 на входе управления (первом входе) ключа 2, соответствующего сработавшему АВД, выходной сигнал которого - 1 на соответствующем первом входе блока 5, код выбранного АВД передается в блок 4, а АВД выбранного канала сбрасывается. Если на третьем входе блока 5 - логическая 1,то режим работы перестает быть адаптивным: на каждом такте передачи информации блок 5 формирует на вторых выходах поочередно код группы АВД и на первых выходах сигналы сброса всех АВД этой группы в не зависимости от того, была ли заявка на опрос от каждого из них. Блок адаптивных временных дискретизаторов (АВД) б предназначен для адаптивной временной дискретизации входных сигналов (вторые входы), при достижении погрешностью аппроксимации заданного уровня бд, происходит срабатывание АВД (формирование логической 1 на соответствующем первом выходе) ; при поступлении логической 1 на соответствукщий первый вход происходит сброс АВД. На вторых выходах блока б формируются двоичные сигналы, соответствующие знаку погрешности аппроксимации.. Если сброс производится в АВД, не подавшем заявку на опрос, то АВД переходит в режим работы дельта-модулятора, когда соседние отсчеты обязательно отличаются на одну и fy же величину. Мажоритарный блок 7 служит для формирования логической 1, если при опросе АВД образовалась очередь, вызывающая дополнительную погрешность, превышающую допустимую. Мажоритарный блок 7 представляет собой логическую схему М из N, где (Л-1) - максимальная допустимая длина очереди. Предлагаемое,устройство работает следующим образом.

Ортогональный преобразователь 1 непрерывно во времени производит линейное ортогональное преобразование по Уошлу ансамбл входных сигналов x(t) в ансамбль C(t). При небольшой динамичности входного ансамбля lf(t) (блок 7 не сработал) по мере срабатывания АВД на выход устройства из блока 4 передаются ходы адреса и отсчета выбранных блоком 5 сигналов/ а соответствующий АВД в блоке б сбрасывается. Если при повышении динамичности ансамбля X(t) длина очереди АВД превышает допустимую, то на выходе блока 7 появляется логическая 1 и устройство переходит в режим работы дельта-модуляция, когда с постоянной тактовой частотой на выход блока 4 передаются адрес группы АВД и код знаков приращений сигналов данной группы. При этом сбрасываются все АВД данной группы вне зависимости от того, была ли заявка, на опрос от каждого АВД.

Так как дельта-модуляция характеризуется запоминанием сбоев на всю длину последующей за сбоем реализации, то это резко ограничивает ее применение. В предлагаемом устройстве этот недостаток в. значительной степени устранен, так как на выход устройства передаются не сами телеметрируемые сигналы X(t), а сформированные из них с по 5рщью преобразователя 1 процессы C(t).

После.уменьшение динамичности входного .ансамбля X(t) предлагаемое устройство вновь ттерехрдит к передаче полных отсчетов сигналов, что постепенно скорректирует накопленные в режиме дельта-модуляции погрешности сбоев.

Таким образом, в предлагаемом устройстве при необходимости осуществляется работа в режиме дельта-модуляции, что резко уменьшает погрешность аппроксимации, а ослабление влияния накапливаемых погрешностей сбоев достигается с помощью ортогонального преобразования по Уошлу. При переходе в режим дельта-модуляции информативность повьвиается в п раз, где п - число разрядов АЦП 3, т.е. практически в 6-10 раз, что очень полезно для объектов с чередованием малой и большой динсоиичности параметров. Формула изобретения

Передающее устройство телеизмерительной системы,, содержащее ключи, выходы которых объединены и соедине-. ны с первым входом аналого-цифрового преобразователя, выходы которого соединены с соответствующими первы-.

0 мй входами блока считывания, первый выход которого соединен с выходом устройства, блок управления,, первые выходы которого соединены с первыми входами 1слючей и соответствующими

5 первыми входами блока адаптивных временньос дискретизаторов, первые выходы которого соединены с соответствукадими первыми входами блока управления, второй вход каждого ключа

0 объединен с соответствующим вторым входом блока адаптивных временных дискретизаторов, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности устройства, в него введены ортогональный преобразо5ватель и мажоритарный блок, входы ортогонгшьного преобразователя соединены со входами устройства, а выходы - со вторыми входами соответствующих ключей, первые выходы блока

0 адаптивных времен.ных дискретизаторов соединены с соответствующими входами мажоритарного блока, выход которого соединен со вторым входом блок а управления, вторые выходы которо5го соединены со вторыми входами блока считывания, вторые выходы блока адаптивных временных дискретизаторов соединены с третьими входами блока считывания, второй выход которого

0 соединен со вторым входом аналогоцифрового преобразователя и третьим входом блока управления.

Источники информации,р принятые во внимание при экспертизе

1..Венедиктов М.Д. и др. Дельта5модуляция. Теория и применение. М., Связь, 1976, с. 24, рис. -2.2.

2. Фремке А.В. Телеизмерения. М., Высшая школа, 1975, с. 233-234, рис. 7. 12 (прототип).

0