(54) ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
I
Предлагаемая система относится к телеизмерениям и может испсзльзоваться для передачи сообщений по проводным линиям, волноводам, радиолиниям и г. п
Известны системы о регулярной (циклической) дискретизацией, например с импульсно-коаовой модуляцией (ИКМ).
Известна система с импульсно-кодовой модуляцией, содержащая последовательно соединенные параллельной набор из амплитудно-импульсных модуляторов, кодирующее устройство, станционный регенератор, линейный регенератор, второй станционный регенератор, групповой декодер, параллельный набор ключей и параллельный набор из канальных демодуляторов, а также последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, распределитель каналов и формиро ватель синхроимпульсов на передающей стороне, и последовательно соединенные селектор синхроимпульсов и распределитель каналов на приемной стороне J.
Недостатком панной системы является низкая информативность.
Более экономным видом дискретного представления ч непрерывных сообщений являются различные варианты дифференциальной импульсно-кодовой модуляции (ДИКМ).
Наиболее близкой к предлагаемой является система, в которой использован; (ДИКМ) и которая содержит последовательно соединенные дифференциальный импульсно-кодовый модулятор, состоящий из линии задержки, схемы разности, устройства дискретизации, генератора тактовой частоты и устройства квантования, кодирующее устройство, линию связи, декодирующее устройство и интегратор 2.
Недостатком известной системы является низкая помехоустойчивость, так как сбой любого-двоичного разряда на противоположный приводит к искажению на всей последующей длине его реализации, т. е. имеется эффект накопления ошибок, обусловленный влиянием помех в канале связ 36 Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и информативности системы. Эта цель достигается тем, что в систему, содержащую блок дифференциальных импульсно- одовых модуляторов, выходы которого соединены с соответствующими входами блока кодирования, выход которого через последовательно соединенную линию связи и блок декодирования соединен со входом блока интеграторов, введены ортогональные преобразователи функций Уолша и канал обратной связи, состоящий из последовательно сое диненных блока кодирования, линии связи и блока декодирования, входы первого ортогонального преобразователя функций Уолша соединены со входами системы, выходы - с соответствующими первыми входами блока дифференциальных импульс НС-кодовых модуляторов, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами блока декодирования канала обратной связи, выходы блока интеграторов соединены с соответствующими входами блока кодирования канала обратной связи и соответствующими входами второго ортогонального преобразователя функции Уолша, выхода которого соединены с выходами системы. Благодаря .этому реализуется периодическая коррекция накопленных погрешностей от сбоев, а возникающие ошибки из-«а сбоев умень шаются в N раз, так как во втором ортогональном преобразователе каждый при нятый сигнал делится на тПГ На чертеже представлена структурная схема телеметрической системы. Система содержит ортогональный преобразователь 1 функций Уолша, блок 2 дифференциальных импульсно-кодовых модуляторов, блок кодирования 3, линию 4 связи, блок 5 декодирования, блок 6 интеграторов, блок 7 кодирования канала 8 обратной связи, блок 9 декодирования канала 8 и линию 1О связи канала 8, второй ортогональный преобразователь 11 функций Уолша. Ортогональные преобразователи 1 и 11 служат для непрерьтного во времени линейного ортогонального преобразования с матрицей Уолша W входных ансамбле сигналов X ( i; ) и С (Ч; ) в ансамбли C(t) (tyHt(i) -;|:VW W где N - число информационных канало в системе. Преобразователи 1 и 1О могут быть реализованы, например на основе Ц -вх д(жых сумматоров, число которых равно 1 числу информационных каналов, а вес каждого вхоаа соответствует элементу матрицы W . При реализации преобразования Уолша веса всех входов отличаются только знаками, так как элементы матрицы Уолша принимают значение . только ±1. Блок 2 служит для дифференциальной импульсно-кодовой модуляции ансамбля непрерывных сигнаяов С (i-)- Модуляторы аналогичны используемым в известном и предназначены для вычисления и квантования на минимальное число уровней {обычно два уровня) разности между текущим и- предсказанным значениями входного сигнала. Предсказание ведется на основе нулевой экстраполяции. Кроме того, блок 2 имеет N установочных входов для ввода начальных условий (сигналов коррекции). Блоки 3 и 7 декодирования предназначены для передачи в линии связи соответственно 4 и 10 кодов модуляторов. Линия 4 связи и линия 10 связи канала 8 предназначены для передачи на расстояние дискретной информации на основе того или иного уплотнения сигналов {временное, частотное или ортогональное). Блок 5 декодирования и блок 9 декодирования канала 8 обратной связи служат для декодирования входного группового сигнала и распределения его по соответствующим N выходам. Блок 6 интеграторов служит для восстановления непрерывного ансамбля из последовательностей кодов разностей и представляет собой N интеграторов (сумматоров). Телеметрическая система работает следующим образом. Ортогональный преобразователь 1 непрерывно во времени производит линейное ортогональное пре разование ансамбля входных сигналов Х( i, j информационных каналов в ансамбль С ( t ) vvvtt). В блоке непрерьюного ансамбля сигналов С (t) с постоянной тактовой частотой определяются разности (приращения)между действительным значением С ( i,) и предсказанным значением в каждом информационном канале. Приращения сигналов всех информационных каналов кодируются в блоке 3 и пре;ааются по линии 4 связи. После декодирования в блоке 5 эти приращения поступают на входы блока 6 интеграторов (для каждого информационного канала свой интегратор), где происходит осстановление передаваемых сигналов С ( 4; ) г, е. на выходах блока 6 образуется моцель С ( t). В преобразователе 10 происходит обратное ортогональное преоб-, разование, в результате на выходах преобразователя 10 образуется модель ансамбля входных сигналов X ). Для устранения накапливаемой при дельтамодуляции погрешности от сбоев в канале связи в системе производится периодическая передача по каналу обратной связи отсчетов выходных напряжений интеграторов блока 6, т, е. значений C(-tJ). Для большинства реальных объе тов можно считать, что информация по обратному каналу связи передается без сбоев для летательных аппаратов наземная передающая станция имеет мощность излучения, в десятки раз превышающую мощность бортового передатчика). Полученные по обратному каналу 8 связи величины Cj(t,j) вводятся в блок 2 вместо предсказанных значений {если сбоев в ка канале связи не произошло с мо мента предыдущей коррекции, то См) в этом канале связи совпадает с яредска эанным значением). Разность Н; )- - С {t j ) будет уменьшаться с каждым тактом прямой передачи на величину пог решности аппроксимации в соответстйви с алгоритмом работы блсжа 2, т. е. про- исходит коррекция сбоев. Для уменьшения погрешности от сбоев двумя точкамв коррекции в предлагаемой системе по каналу 4 связи передаются не сами телеметри ческие сигналы X{-i ), а формируемые из них с помощью преобразователя 1 сигналы С ). Из принятых сигналов ), часть которых может содержать погрешности от сбоев fc СБ ® преобразователе 1О формируются модели телд,- метрируемык сигналов Х( i ) (|. При этом погрешность уменьшает ся в чТГ раз и распределяется во все N информационных каналов, т. е. происходит уменьшение максимального значения погрешности сбоев. Этот же эффект уменьшает раз погрешности, которые могут возникать; за счет сбоев в канале 8 обратной связи. Вероятность появления сбоев в канале обратной связи ничтожная, так как объем передаваемой информации по линии 1О связи в несколько раз меньше, чем по линии 4 связи, что позволяет обеспечить очень высокую помехозащищенность даже при одинаковой мощности излучения. Например, если коррекцию осуществлять в N раз реже, чем частота дельта-модулящии в каждом информационном канале, то в.прямом направлении следует передавать на каждом такте переда- чи N бит {по числу информационных каналов), а в обратном- П бит {по числу разрядов кода отсчета); в реальных системах N И {величина N доходит до сотен, а величина п не превосходит да- сяти). Таким образом, предложенная система более помехоустойчива и обладает большой информативностью по сравнению с известной. Формула аз-обретення Телемвтртческая система, содержащая блок дифференциальных нмпульсно« одовых модуляторов, выходы которого соединены с соответствующими входами блока кодирования, выход которого через последовательно соединенные линию связи и блок декодирования соединен со входом блока интеграторов, отличающаяся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и информативности системы, в нее введены ортогональные преобразователи функций Уопша и канал обратной связи, С(х:тоящий из последовательно соединенных блока кодирования, линии связи и блока декодирования, входы первого ортогонального преобразователя функций Уолша соединены со входами системы, выходы - с соответствующими первыми входами блока дифференциальных импуль- СНО.-КОДОВЫХ модуляторов, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами блока декодирования канала обратной связи, выходы блока интегра- торов соединены с соответствующими входами блока кодирования канала обратной связи и соответствующими входами второго ортогонального преобразователя функций Уолша, выходы которого соединены с выходами системы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Босый Н. Д., Игнатов В. А. Многоканальные системы передачи информации. М., Знание, 1974, с. 28-31, рис. 9. 2.Венедиктов М. Д. и др. Дельта-модуляция, теория и применение. М., СвязьТ 1976, с. 23-25, рис. 22 {прототип).
н
