Телеизмерительная система Советский патент 1981 года по МПК G08C19/00 G08C15/00 

(54) ТЕЛЕИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

I

Изобрегение относится к информаци онно-измерительной технике и может применяться в телеметрии, телеуправпеНИИ при условии сильных помех в канале связи.

Известна радиотелеметрическая система, содержащая на передающей стороне в каждом измерительном канале датчики, соединенные через согласующие блоки со входами коммутатора, первый вход которого соединен с выходом датчика калибровочных напряжений, а выход через модулятор (преобразователь) соединен с первым входом элемента ИЛИ (выходного блока), другой вход его через кодер синхросигнала соединен с выходом хронизатора, два других выхода которого соединены с управляющими входами коммутатора и модулятора, выход элемента ИЛИ подключен ко входу передатчика, выход которого через канал связи соединен на приемной стороне со входом приемника, выход которого подключе ко входу коммутатора и входу блока выделения и формирования синхросигнала, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, выход которого через демодуляторы соединен с соответствующими входами регистрирующего блока, управляющий вход которого соединен с выходом блока меток времени.

На передающей стороне коммутатор. подключает поочередно выходы канальных

o согласующих блоков ко входу модулятора, где осуществляется первичная модуляцияб. С выхода модулятора групповой видеосигнал поступает на вход передатчика для модуляции его высокочастотными колеба5ниями. Кроме измерительных по каналу связи передаются и синхросигналы. На приемной стороне коммутатор распределяет измерительные импульсы по соответствующим информационным каналам. Сигналы каждого из каналов демодулируются в демодуляторах, а затем записываются в многоканальном регистрирующем блоке l. Недостатком этой системы является большая погрешность от сбоев в канале связи, поскольку на приемной стороне систимы отсутствуют блоки, обеспечива- Ю1цие обнаружение и коррекцию сбоев. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является прием ное устройство, содержащее блок промежуточной памяти (БПП), цифроаналоговые преобразователи (ЦАП), блоки памяти, элементы И, ключи, электроннолучевую трубку (ЭЛТ), блок вычитания, блок сравнения и фильтр нинших частот (ФНЧ). Вход БПП соединен со входом устройства, первый выход - со входом управления яркостью ЭЛГ, второй - со входом первого ЦАП, а третий - со входами другого ЦАП и дешифратора адреса. Выходы последнего связаны со входами управления соответствующими ключами и первыми входами соответствующих элементов И, выходы которых соединены со входами управления соответствующих блоков памяти, входы которых объединены и подключены к выходу первого ЦАП и к одному из входов блока вычитания, а выходы подключены ко входам соответствующих ключей. Выходы ключей объединены и подсоединены ко второму входу блока вычитания и ко вхо ду вертикального отклонения луча ЭЛТ, вход горизонтального отклонения которо связан с выходом второго ЦАП. Выход блока вычитания подсоединен к одному из входов блока сравнения и ко входу ФНЧ, выход которого связан со вторым входом блока сравнения, выход которого объединяет вторые входы элементов И. Выходами устройства являются выходы блоков памяти и экран ЭЛТ 2. Передающая сторона известной радио телеметрической системы наиболее близ ка по технической сущности к передающей стороне предлагаемой телеизмерительной системы. Однако это передающее устройство обнаруживает одиночные сбои величиной больше утроенного максимально возмож ного изменения телеметрируемых процес сов на интервале аппроксимации. Недостатком известных систем являе ся относительно большая погрешность о сбоев, поскольку сбои до утроенной апе туры предсказания не обнаруживаются. Цель изобретения - увеличение точности телеизмерений. Эта цель достигается .тем, что в телеизмерительную систему, содержащую на передающей стороне датчики, комму04татор, первый выход которого непосредственно, авторой выход через аналогоцифровой преобразователь соединены соответственно с первым и вторыми входамми блока считывания, выход блока считывания через передатчик подключен к каналу связи, на приемной стороне - подключенный к каналу связи блок промежуточной памяти, первый выход которого соединен со входом цнфроаналогового преобразователя, второй выход - со входом дешифратора адреса, блок вычитания, выход которого соединен непосредственно и через фильтр нижних частот соответственно с первым и со вторым входами блока сравнения, и в каждом информационном канале блок памяти, ключ и элемент И, выход которого соединен с первым входом блока памяти, выход которого соединен с первым входом ключа, выходы ключей всех информационных каналов объединены и соединены с первым входом блока вычитания, выход цифроаналогового преобразователя соединен со вторым входом блока вычитания и с объединенными вторыми входами блоков памяти информационных каналов, выход блока сравнения соединен с объединенными первыми входами элементов И, а выходы дешифратора адреса соединены с объединенными вторыми входами элемента И и ключа соответствующих информационных каналов, введен на передающей стороне блок прямого ортогонального преобразования Уолша, входы которого соединены с выходами соответствующих датчиков, а выходы - с соответствующими входами коммутатора, на приемной стороне введен блок обратного ортогонального преобразования Уолша, входы которого соединены с выходами блоков памяти соответствующих информационных каналов, а выходы - с выходами системы. Благода{ я этому в канал связи будут передаваться не отсчеты сигналов от датчиков, а отсчеты сигналов, которые получаются после ортогонального преобразования по Уопшу. На приемной стороне каждый сигнал восстанавливается на основе всех принятых сигналов-координат по Уолшу: поэтому необнаруживаемые сбои згменьшаются в -г/N раз, где N - .число каналов системы. На чертеже представлена блок-схема системы. 58053 Телеизмерительная система содержит на передающей стороне датчики 1, блок 2 прямого ортогонального преобразования, коммутатор 3, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4 блок 5 считывания, передатчик 6 и канал 7 связи; на приемной стороне блок 8 промежуточной памяти, дешифратор 9 адреса, цифроаналоговый преобразователь 10, блок 11 сравнения, блок 12 вычитания, фильтр 13 нижних частот, информационные каналы 14, включающие элементы И 15, блоки 16 памяти и ключи 17, блок 18 обратного ортогонального преобразования. 1 преобразуют входные тепе- is метрируемые параметры в нормированный сигнал, например напряжение постоянного тока. Блок 2 прямого и блок 18 обратного ортогонального преобразования Уолша выполняют функцию линейного ортогональ- JQ Wx и кого преобразования С где W и W - матрицы прямого и обратного преобразования Уолша ( W W и легко реализуются на основе сумматоро так как элементы матрицы aW- принимают значения ± 1. Коммутатор 3 является адаптивным: в нем на каждом такте определяется канал с максимальной погрешностью аппроксимации сигнала , и этот канал подключается на вход АЦП 4. Блок 5 считывания предназначен для преобразования параллельного кода в последовательный. Передатчик 6 и канал 7 связи преднааначены для передачи информайии на рассто ® Блок 8 промежуточной памяти предназ начен для формирования кода адреса (первый выход) и кода отсчета (второй выход) и реализуется на основе сдвигающего регистра. Дешифратор 9 адреса формирует логический сигнал I на одном из своих выходов в соответствии с выходным кодом. Блоки 16 памяти предназначены для запоминания на своем выходе входного напряжения в момент появления сигнала на управляющем входе. Блок 12 вычитания служит для формирования на своем выходе модуля разности входных напряжений. Ключи 17 служат для передачи входного напряжения на свой выход при появ-;. 5 0 0 лении сигнала 1 на управляющем входе. Элементы И 15 (хэрмируют сигнал при появлении сигналов I на обо- их своих входах. Блок 11 сравнения формирует на своем выходе сигнал 1, (или О ), если напряжение на его входе, связанном с выходом блока 12, меньше (или больше), чем на другом входе. Фильтр 13 нижних частот предназначен для сглаживания последовательности вход- ных импульсов. Коэффициент передачи фильтра 13 должен быть таким, чтобы из входной последовательности одинаковых импульсов, т. е. сбои отсутствуют, формировалось постоянное напряжение с ампдитудой, равной утроенной амплитуде входных импульсов. Предлагаемая система работает следующим образом. Сигналы от датчиков 1 преобразуются в блоке 2, вых.оцные напряжения которого через коммутатор 3 и АЦП 4 в виде кода отсчета поступают на вход блока 5 считывания, на другой вход которого поступает код адреса опрашиваемого сигнала. Код адреса и код отсчета сигнала С поступают через канал связи 7 в блок 8, где они разделяются на соответствующие выходы: код адреса управляет состоянием дешифратора адреса, а код отсчета в преобразователе 1О преобразуется в соответствующее напряжение, подаваемое на входы всех блоков 16 и блока 12 вычитания, на другой вход которого приходит через соответствующий 1слюч 17j открытый дешифратором 9 адроса. выходное напряжение определенного бло- ка 16 в соответствии .с кодом адреса. Если напряжение на выходе блока 12 меньше, чем напряжение на втором, входе блока 11 сравнения, то на выходе пос- лецнего сохранится сигнал 1, вследст j g чего сработает соответствующий эле мент И 15, и выходное напряжение пре- образователя 1О запомнится соответствующим блоком 16. Если же модуль разности больше напряжения на втором входе блока 11 сравнения, то записи в блок 16 непоследует, т. е. произойдет обнаружение сбоя, а в соответствующем блоке 16 останется напряжение, запомненное на предыдущем такте. Благодаря тому, что выходные сигналы системы ормируются из принятых сигналов с по-

мощью обратного прёобразовайия Уолша

М-4

V()e-jrrj |1 (t)).. сбои, не обнаiN tiO

ружейные при приеме, появляются в каж Пом выходном сигнале уменьшенными в раз. Таким образом, при одиночных сбоях максимальная погреигаость от сбоев будет не ЗЕ , как в известном, а Зв/5 /-{ТГ, что существенно повышает точность телеизмерений.

Формула изобретения

Телеизмерительная система, содержащая на передающей стороне - датчики, коммутатор, первый выход которого непосредственно, а второй выход через аналого-цифровой преобразователь соединены соответственно с первым и вторыми входами блока считывания, выход блока считывания через передатчик подключен к каналу связи, иа приемной стороне - подключенный к каналу связи блок промежуточной памяти, первый выход которого соединен со входом цифроаналогового преобразователя, второй выход - со входом дешифратора адреса, блок вычитания выход которого соединен непосредственно и через фильтр нинших частот соответственно с первым и со вторым входами блока сравнения, и в каждом информационном канале блок памяти, ключ и элемент И, выход которого соединен с первым входом

блока памяти, выход которого соединен с первым входом ключа, выходы ключей всех информационных каналов объединены и соединены с первым входом блока вычитания, выхоа цифроаналогового преобразователя соединен со вторым входом блока вычитания и с объединенными вторыми входами блоков пaмяtи информационных каналов, выход блока сравнения соединен

с объединенными первыми входами элементов И, а выходы дешифратора адреса соединены с объединенными вторыми входами элемента И и ключа соответст|вующих информационных каналов , о г л и ч а -

ю ш а я с я тем, что, с целью повышения точности телеизмерения, в систему введен на передающей стороне блок прямого ортогонального преобразования Уолша, входы которого соединены с выходами

соответствующих датчиков, а выходы - с соответствующими входами коммутатора, на приемной стороне введен блок обратного ортогонального преобразования Уол- ша, входы которого соединены с выхода-

ми блоков памяти соответствующих информационных каналов, а выходы - с выходами системы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл. Q 08 С 19/00, 1977 (прототип).

IS

7t

rv