Способ передачи сигналов точного времени по линиям связи с переменным временем распространения и устройство для его реализации Советский патент 1981 года по МПК G08C19/28 

передачи сигналов точного времени.

Цель изобретения - повьшение точности передачи и приема сигналов времени.

Поставленная цель достигается тем что в способе кодовые последовательности двоичных импульсов передают с перерывами превышающими двойное время их распространения в линии связи, а коррекцию времени упреждения производят непрерывно по результатамс усреднения величины отклок ния времени распространения всех импульсов, прошеда1ИХ по линий-связи.

В устройство для передачи и приема сигналов точного времени по лини связи с переменным временем распространения на передающей стороне введен коммутатор,блок слежения и измеритель точности фазирования, вторые выходы датчика сигналов времени соединены с первыми входами коммутатора выходы коммутатора подключены ко вторым входам передакядего регистра, второй выход блока упреждения соединен со вторым входом модема, со втоС ым входом коммутатора и с первым входом блока слежения, выход которого подключен ко второму входу блока упреждения, второй выход тактового синхронизатора соединен со вторым входом блока слежения и с первым входом измерителя точности фазирования, второй вход которого соединен с третьим входом блока слежения и с первым выходом датчика сигналов времени, первый выход циклового синхронизатора подключен к четвертому входу блока слежения, пятый вход которого соединен с выходом измерителя точности, второй выход циклового синхронизатора подключен к третьему входу измерителя точности фазирования, третий выход блока упреждения соединен с третьим входом коммутатор на приемной стороне введены измеритель точности фазирования, блок повышения достоверности, выделитель маркера и формирователь выходных сигналов , вторые выходы прямо-передающего регистра соединены с первыми входами выделителя маркера и блока повышения достоверности, первые выходы которого подключены к первым входам формирователя выходных сигналов, Ьторой выход блока повышения достоверности соединен с первым входом измерителя точности фазирования, первый выход которого подключен ко второму входу формирователя выходных сигналов, первый выход Формирователя выходных сигналов соединен с перв&м входом измерителя точности фазирования, со вторым входом блока повышения достоверности, с третьим входом модема и с певрым выходе устройства, второй выход формирователя выходных сигналов подключен ко второму выходу устройства и ко второму входу вьеделителя маркера, выход которого соединен с третьим входом формирователя выходных сигналов, третьи выходы формирователя выходных сигналов подключены к третьим выходам устройства и к третьим входам блока повышения достоверности, первый выход блока тактовой синхронизации соединен с четвертым входом формирователя выходных сигналов.

При этом блок слежения выполнен на формирователе задержанного сигнала, измерителе расхождения и управляемом делителе, первьй вход блока слежения соединен с первым входом формирователя задержанных сигналов, выход которого подключен к первому входу измерителя расхождения, второй вход блока слежения соединен с первы входом управляемого делителя, ко второму входу которого подключен выход измерителя расхождения-, выход управляемого делителя соединен с выходом блока слежения, третий, четвертый и пятый входы которого подключены соответственно ко второму входу формирователя задержанного сигнала, к третьему входу управляемого делителя и ко второму входу измерителя расхождения.

Измеритель точности фазирования выполнен на первом и втором счетчиках и элементе НЕ, первый, второй и третий входы измерителя точности фазирования соединены соответственно с первым входом первого счетчика со вторым входом первого и с первым входом второго счетчиков и с первым входом элемента НЕ, выход первого счетчика подключен ко второму входу второго счетчика, выход которого соединен со вторым входом элемента НЕ, выход элемента НЕ подключен к выходу измерителя точности фазирования .

Блок повыьиения достоверности выполнен на коммутаторе записи, анализаторе, коммутаторе сравнения и распределителе адреса, первые входы блока повышения достоверности соединены с первыми входами коммутатора записи и анализатора, выходы коммутатора записи подключены к первым выходам блока повышения достоверности, второй вход которого соединен со входом распределителя адреса, третьи входы блока повьвления достоверности подключены к первым входам коммутатора сравнения, выходы которого соединены со вторыми входами анализатора, первый выход анализатора подключен ко второму входу коммутатора записи, второй выход анализатора соединен со вторым выходом блока повышения юстоверности, выходы распределителя адреса подключены ко вторым входам коммутатора сравнения и к тре тьим коммутатора записи, На фиг.1 изображена структурная схема устройства, реализующего предл гаемый способ; на фиг.2 - схема блока слежения, на фиг.3 - то же;измери теля точности фазирования; на фиг.4 то же, блокаповышения достоверности на фиг.5 - временные диаграммы работы устройства. Устройство содержит передатчик 1, линию 2 связи, приемник 3, причем передатчик 1 состоит из датчика 4 сигналов времени, коммутатора 5, передающего регистра 6, блока 7 упреждения, блока 8 слежения, измерителя точности фазирования передатчика, тактового синхронизатора 10, циклово го синхронизатора 11, модема 12, а приемник 3 содержит модем 13,приемопередаюший регистр 14,местный генератор 15, блок 16 тактовой синхронизаци и, измеритель 17 точности фазирования приемника, блок 18 повышения достоверности, выделитель 19 маркера фсрмирователь 20 выходных сигналов, выходные шины 21 и 22 соответственно управляющих сигналов и частот и кода текущего времеми. Блок b слежения (фиг.2) содержит формирователь 23 задержанного сигнала, измеритель 24 расхождения, управ ляемый делитель 25, Измеритель 9 (17) точности фазирования (фиг.З) передатчика (приемни ка) содержит два счетчика 26 и 27 и элемент НЕ 28, Блок 18 пoвыlJeния достоверности .(фиг, 4) состоит из коммутатора 29 записи, анализатора 30 сравнения, коммутатора 31 сравнения и распределителя 32 адреса, Устр Яство работает следующим образом. Блок 7 упреждения (фиг,1) вырабатывает временной сигнал, упрежденный нл время Т U, (фиг, 5), и синхронные с ним сигншты тактовой частоты, управляющие работой регистра 6, С выхода регистра 6 сигналы (фиг,5б) через модем 12 передатчика поступают в линию 2 связи и далее через модем 13 приемника на вход регистра 14 (фиг,5в), С регистра 14 импульсы пос тупают на модем 13 (фиг,5г) и по это же линии 2 возвращаются в передатчик 1. Переключение модемов 12 и 13 из режима передачи в режим приема и обратно осуществляется управляющими си налами с блока 7 упреждения в передатчике 1 и с формирователя 20 в при емнике 3. С выхода модема 12 сигнал (фиг,БД подается на цикловой синхронизатор 1 и на тактовый синхронизатор 10, кото рый осуществляет усреднение флюктуации фазы едиинчных посылок и вьфабатывает тактовые импульсы, необходимее для работы циклового синхрониэатора 11. На блок 8 приходят управляющие сигналы с блока 7 и синхронизатора 11, в зависимости от временного соотношения, между которыми и производится коррекция времени упреждения до тех пор, пока не станут равны упреждения Ту и время задержки Tj (фиг. 5).. Одновременно на блок 8 слежения за временем распространения поступают импульсы коррекции, вырабатываемые тактовым синхронизатором 10. В блоке эти импульсы складываются или вычитаются с последовательностью импульсов, приходящих с датчика 4, Корректируемая таким методом последовательность подается на блок 7 упреждения, формирующий упрежденную шкалу времени. Это позволяет корректировать время упреждения непрерывно, В приемнике 3 сигналы с выхода модема 13 поступают на блок 16 тактовой синхронизации. Блок 16 производит усреднение фазы принимаемых.посылок и, используя в качестве опорной частоты частоту генератора 15, вырабатывает тактовую частоту, необходимую для работы регистра 14, эта же тактовая частота подается на формирователь 20, осуществляющий формирование сетки выходных частот и управлякячих сигналов, поступающих на выходные шины 21, причем эти сигналы (фиг,5а) находятся в фазе с сигналами хранителя времени (фиг,5а). В передатчике 1 значения текущего времени с датчика 4 поступают на коммутатор 5, который переключается сигналами, формируемыми блоком 7. Коммутатор 5 осуществляет запись в регистр 6 значений одной из шести (десятки и единицы часов, минут, секунд) цифр, которые далее поочередно передаются в линию 2. Один раз в секунду по с«гналу блока 7 коммутатор 5 записывает в регистр маркерную комбинацию, которая в Приемнике 3 дешифрируется выделителем 19 маркера. Сигнале выхода выделителя 19 фиксирует делители 20 частоты формирователя. Кодовые комбинации текущего времени с регистра 14 через блок 18 повышения достоверности поступают в формирователь 20 и записываются в пересчетные декады формирователя, с которых подаются на по шинам 22. Работой блока 18 управляет сигнал, поступающий с выхода формирователя 20, Измеритель 17 точности фазирования приемникапо числу импульсов коррекции, поступающих с блока 16 на единицу времени, определяет наличие вхождения в синхронизм приемника 3 и разрешает формирователю 20 выдачу сигналов на шинах 22. Из кодовых комбинаций, прошедших линию .связи в прямом и обратном направлении

передатчик 1 с помощью циклового синхронизатора 11 вьаделяет маркер, который используется для работы блока 8 слежения.

-о:: 8 слежения (фиг, 2) работает следующим образом.

Формирователь 23 по импульсам, приходящим с блока 7 и датчика 4, вырабатывает сигнал, длительность которого равна времени упреждения Ту и подает его на измеритель 24 расхож дения между Т После окончания этого сигнала через время, равное Т на измеритель 24 поступает импульс с синхронизатора 11 по которому, при Наличии-разности между Ту и Т, измеритель 24 вырабатывает и выдает на управляемый делитель 25 сигнал, разрешающий подстройку времени упрежедния. Подстройка производится соответствующим изменением коэффициента деления делителя 25. Кроме того, в установившемся режиме Подстройка времени упреждения производится так же импульсами коррекции, поступакяцими с тактового синхронизатора 10. Подстройка импульсаМи коррекции осуществляется только при наличии разрешающего сигнала с измерителя 9 точности фазирования.

Измеритель 9 точности фазирования (фиг.З) определяет число импульсов коррекции, поступающих с синхронизатора 10 а вход первого счетчика 26 за единицу времени. Если это число больше, чем емкость счетчика 26 за интервал времени между импульсами, приходящими на цепь сброса счетчика 26 от датчика 4, то на выходе счетчика 26 образуется сигнал, сбрасывающий счетЧик 27 в нулевое состояние. При .вхояшении тактового синхронизатора 10 в синхронизм, число импульсов коррекции уменьшается и счетчик

26не успевает заполняться. Счетчик

27начинает подсчитывать импульсы датчика 4 и через интервал времени, .определяемый его емкостью, выдает разрешаквдий сигнал на элемент НЕ 28, который при наличии сигнала от синхронизатора 11 выдает сигнал, запрещающий подстройку времени упреждения блоком 8 слежения. В приемнике 1 измеритель точности фазирования работает аналогично, только его выходной сигнал используется для разрешения выдачи информации формирователя

20, а в качестве разрешающего сигнала иг. схему запрета приходит сиг|нал от блока 18 повышения достоверности .

Блок 18 повышения достоверности (фиг.4) работает следующим образом.

Управляющий сигнал, поступающий от формирователя 20 на блок 18, подаётся на вход распределителя 32 адреса, который своими выходнь и сигналами управляет работой коммутаторо 29 и 31. Эти сигналы обеспечивают

выдачу информации через коммутатор 31, с той пересчетной декады, которая соответствует кодовой комбинации принятой в приемо-передающий регистр 14. В результате на вход четырехразрядного анализатора 30 сравнения поступают сигналы с регистра 14 и через коммутатор 31 с формирователя 20. При перезарядном совпадении поступающей информации всех шести при«нимаемых цифр текущего значения времени анализатор-30 выдает на измеритель 17 разрешающий сигнал а на коммутатор 29 - запрещающий сигнал.

.При несовпадении анализатор 30 снимает с коммутатора 29-запрещающий сигнал, и информация с регистра 14 через этот коммутатор записывается в соответствую1иую декаду формирователя 20. Соответствие декад обеспечивается сигналами, выдаваемыми на коммутатор 29, с разделителя 32 адреса.

Передача импульсных последовательностей в прямом и обратном напЕ авлениях по одной и той же двухпроводной линии связи позволяет существенно повысить точность передачи сигналов времени.

Кроме того, в предлагаемом способе коррекция времени упреждения осуществляется не периодически, а непрерывно, по фазе каждой принимаемой посылки, что так же повышает точност передачи сигналов времени.

Использование в качестве импульсных последовательностей кодовых комбинаций, несущих информацию о текущем времени, дает возможность передавать в пункт приема полную дату. Это позволяет надежно устранить многозначность отсчета сигналов времени, и существенно расширяет область их использования.

Формула изобретения

1.Способ перелачи сигналов точного времени по линиям связи с переменным временем распространения, заключающийся в циклической передаче в линию связи кодовых последовательностей двоичных импульсов с упреждением соответствующим сигналам точного времени с последующим приемом ответных сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности передачи сигналов точного времени кодовые последовательности двоичных импульсов передают с перерывами, превышающими двойное время их распространения в линии связи и осуществляют коррекцию времени упреждения путем непрерывного усреднения величины отклонения времени распространения всех кодовых последовательностей двоичных импульсов, прошедших по линий связи.

2.Устройство для передачи и приема сигналов точного времени по линиям связи с переменным временем распр странения, содержащее на передающей стороне датчик сигналов точного времени, первый выход которого соединен с первым входом блока упреждения и с первым входом тактового синхрониза тора, первый выход блока упреждения подключен к первому входу передающего регистра, выход которого соединен с первым входом модема, первый выход модема подключен к линии связи, второй выход модема соединен со вторым входом тактового синхронизатора и с первым входом циклового синхрони затора, первый выход тактового синхронизатора подключен ко второму входу циклового синхронизатора, на приемной стороне выход линии связи подключен к первому входу модема, выход модема соединен с первыми входами приемно-передающего регистра и блока тактовой синхронизации, ко вто рому входу которого подключен выход генератора, первый выход блока тактовой синхронизации соединен со вторым входом приемно-передгиощего регистра, первый выход которого подклю чен ко второму входу модема, отли чающееся тем, что, с целью повышения точности передачи и приема сигналов точного времени, в устройство на передающей стороне введены коммутатор, блок слежения и измеритель точности фазирования, вторые выходы датчика сигналов времени сое динены с первыми входами коммутатор выходы коммутатора подключены ко вторым входам передающего регистра, второй выход блока упреждения соеди нен со вторым входом модема, со вто рым входом коммутатора и с первым входом блока слежения, выход которо подключен ко ъгорому входу блока упр ждения, второй выход тактового синхронизатора соединен со вторым вход блока слежения и с первым входом и мерителя точности фазирования, втор вход которого соединен с третьим вх дом блока слежения и с первым выходом датчика сигналов времени, первый выход циклового синхронизатора подключен к четвертому входу бл ка слежния, пятый вход которого соединен с выходом измерителя точно ти фазирования, второй выход циклового синхронизатора подключен к третьему входу измерителя точности фазирования, третий выход блока упр дения соединен с третьим входом коммутатора, на приемной стороне введены измеритель точности фазиров ния, блок повышения достоверности, выделитель маркера и формирователь выходных сигналов, вторые выходы приемо-передающего регистра соедине ны с первыми входами выделителя маркера и блока повышения достоверности, первые выходы которого подклю чены к первым входам формирователя выходных сигналов, второй выход блока повышения достоверности соединен с первым входом измерителя точности фазирования, первый выход которого подключен ко второму входу формирователя выходных сигналов, первый выход формиробателя выходных сигналов соединен с первым входом измерителя точности фазирования, со вторым входом блока повышения достоверности, с третьим входом модема и с первым выходом устройства, второй выход формирователя выходных сигналов подключен ко второму выходу устройства и ко второму входу выделителя маркера, выход которого соединен с третьим входом формирователя выходных сигналов, третьи выходы формирователя выходных сигналов подключены к третьим выходам устройства и к третьим входам блока повышения достоверности, первый выход блока тактовой синхронизации соединён с четвертым входом формирователя выходных сигналов. 3.Устройство по п.2, отличающее с я тем, что блок слежения ЬыполНен на формирователе задержанного сигнала, измерителе расхождения и управляемом делителе, первый вход блока слежения соединен с первым входом формирователя задержанных сигналов, выход которого подключен к первому входу измерителя расхождения, второй вход блока слежения соединен с первым входом управляемого делите . ля, ко второму входу которого подключен выход измерителя расхождения, выход управляемого делителя соединен с выходом блока слежения, третий, четвертый и пятый входы которого подк/оочены соответственно ко второму входу формирователя задержанного сигнала, к третьему входу управляемого делителя и ко второму входу измерителя расхождения, 4.Устройство по п.2, о т л и чающееся тем что измеритель точности фазирования выполнен на первом и втором счетчиках и элементе НЕ, первый, второй и третий входы измерителя точности фазирования соединены соответственно с первым входом первого счетчика, со вторым входом первого и с первым входом второго счетчиков и с первым входом элемента НЕ, выход первого счетчика подключен ко второму входу fiTOporo счетчика, выход которого соединен со вторым входом элемента КЕ , выход элемента НЕ подключен к выходу измерителя точности фазирования. 5.Устройство по п.2, отличающее с я тем, что блок повышения достоверности выполнен на коммутаторе записи, анализаторе, коммутаторе сравнения и распределителе адрес а, первые входы блока повышения достоверности соединены с первыми входами коммутатора записи и анализатора.

выходы коммутатора записи подключены к первым выходам блока повышения достоверности, второй вход которого соединен со входом распределителя адреса, третьи вхояы блока повышения достоверности подключены к первым входом коммутатора сравнения, выходы которого соединены со вторыми входами анализатора, первый выход анализатора подключен ко второму входу коммутатора записи, второй выход анализатора соединен со вторым выходом блока повышения достоверности, выходы распределителя адреса подключены ко вторым входом коммутатора сравнения и к третьим входам коммутатора записи,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР И 509859, кл. Н 04 В 7/02,. 1974.

2,Авторское свидетельство СССР 558259, кл, G 04 С 11/02 1975 (прототип).

н ИМ J