Устройство для передачи телеинформации Советский патент 1981 года по МПК G08C19/28 

t :

Изобретение относится к телемеха нике и может применяться в телеизмерительных системах, радиотелеметрии, дальней связи, где необходимо сокращение объема информации.

Известно устройство адаптивной телеметрии, содержащее коммутаторы, ключи, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), элементы И, генератор, триггеры, блок формирования дискретных уровней подпора, блок сравнения, вычитающий блок, запоминающий блок, блок считывания и выходной регистр-Щ

В этом устройстве используется сжатие сигнала после входного к.оммутатора. Такое сжатие оказывается малоэффективным, так как практически может использоваться только аппроксимация сигналов полиномом нулевой степени.

Наиболее близким -к предлагаемому является устройство для передачи телеизмерений, содержащее датчики, адаптивные временные дискретизаторы (АВД) с аналоговыми вычислителями погрешности (АВП), элементы И, ИЛИ, ключи АЦП, блок считывания, распределитель, генератор, блок запуска и блок определения адреса, выходы датчиков соединены со входами АВД

и ключами, вторые входы которых соединены с выходами первых элементов И, первыми входами вторых элементов И и, входами элемента ИЛИ и блока определения адреса, первые входы первых элементов И подключены к выходам АВД, вторые входы - к выходам распределителя, вход которого через блок запуска соединен с выходом генератора,

to первый вход блока запуска подключен к выходу элемента ИЛИ, а второй к управляющему выходу блока считывания, к управляющему входу АЦП и вторым входам вторых элементов И, выходы

15 которых соединены с первыми управляющими входами АВД, выходы ключей объединены и подключены ко входу АЦП, выходы АЦП и блока определения адреса подключены ко входам блока считывания, выход которого соединен с выходом устройства. Сигналь датчиков анализируются АВД, которые решают задачу адаптивной дискретизации раздельно в каждом канале в соот25ветствии с выбранным алгоритмом.Если . .в каком-либо канале погрешность аппроксимации достигает заданной, то на выходе соответствующего АБД по- ; является сигнал 1. Импульсы с гене30ратора череа схему запуска с помощью

распределителя поочередно поступают на первые элементы И. Если на втором входе какого-либо элемента И появля ётся сигнал 1 от АВД, то открывается соответствующий кЛюч, и сигнал датчика подключ ается к АЦП. При этом через элемент ИЛИ подается сигнал на блок запуска запрещающий прохождени импульсов с генератора до окончания преобразования и выдачи кода на выхо устройства. Одновременно от первого элемента И поступает сигнал на блок опр1еделения адреса и на первые входы вторых элементов И. Код адреса и код параметра выбранного канала поступаю в блок считывания, преобразующий па раллельный код в последовательный и передающий его на выход устройства. По окончаний считывания блок считывания вьщает на разрешение Дальнейшего прохоясдения импульсов с генератора на распределитель и на второй вход второго элемента И,производящего сброс АВД выбранного канала. Распределитель продолжает опро первых элементов И, причем время прохождения кангша, у которого погрешность аппроксимации меньше заданной, выбирается малым по сравнению со временем передачи кода в лини связи Гз.

Недостатком известного устройства является возможность появления больших погрешностей аппроксимации, значительно превышакнцих допустимые, из-за появления очереди из нескольки заявок при фиксированном значении уставки в АВД.

Цель изобретения - повышение точности устройства за счет снижения максимально возможной погрешности аппроксимации устройства.

Поставленная цель достигается тем что в устройство для передачи телеинформации, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом блока запуска, выход которого соединен,со входом распределителя, депшфратор адреса, выходы которого соединены с адресными входами блока считывания, информационны входы которого соединены с выходами аналого-цифрового преобразователя, первый .выход блока считывания соединен с выходом устройства, первый элемент ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом блока запуска, и в каждом информационном каналедатчик, выход которого соединен -с первыми входами ключа и адаптивного временного дискрети.затора, второй вход которого соединен с .выходом первого элемента И, второй элемент И, выход которого соединен со вторым входом ключа и соответствующим входом дешифратора адреса, выходы ключей всех информационных каналов объединены и подключены к первому входу аналогоцифрового преобразователя, второй

вход которого объединен с первыми входами вторых элементов И информационных каналов и третьим входом блока, запуска и подключен ко второму выходу блока считывания, выходы распределителя соединены с объединенными вторым входом первого и первым входом второго элементов И соответствующих информационных каналов, введены генератор линейно падающего напряжения, второй элемент, ИЛИ и в каждый информационный канал триггер, входы которого соединены с выходами соответственно гщаптивного временного дискретизатора и первого элемента И, выход триггера соединен со вторым входом второго элемента И и соответствующим входом, второго элемента ИЛИ, выход которого соедине с первым входом генератора линейно падсвощего напряжения, второй вход которого подключен к дополнительному выходу распределителя, вы)сод генератора линейно падающего, напряжения соединен с объединенными третьими входами адаптивных временных дискретизаторов всех информационных каналов .

На чертеже представлена структурная блок-схема предлагаемого устройства . .Устройство содержит в каждом из N информационных каналов l-Cl j-lfj) датчик 2,триггер 3,второй элемент И 4, ключ 5, первый элемент И 6 и адаптивный временной дискретизатор (АВД) 7, кроме того устройство содержит блок 8 запуска, распределитель 9, элементы ИЛИ 10 и. 11, г.енератор 12 линейно падающего напряжения, генератор 13 импульсов, дешифратор 14 адреса, блок 15 считывания и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 16.

Устройство работает следуюдим образом.,

По окончании предыдущего цикла сигнал с дополнительного (N+1-го, где N - число каналов устройства) выхода распределителя 9 запускает генератор 12 линейно падающего Напряжения и на третьи входы АВД 7 поступает переменная уставка, начиная с наибольшей. Очевидно, что при этом срабатывают АВД тех каналов, погрешность аппроксимации сигналов /которых наибольшая. При срабатывании юдного или нескольких АВД срабатывают триггеры 3 в этих же каналах, и через элемент ИЛИ 11 производится сброс генератора 12. Это происходит за один такт работы генератора 13. Если времени такта генератора 13 окажется недостаточно для работы генератора 12, то можно предусмотрет еще несколько дополнительных холостых тактов в работе распределителя 9. После этого- сигнал 1 окажется на первых входах одного или

нескольких элементов И 4 и работа устройства происходит так же, как в известном устройстве f2}. Однако, в отличие от него,.в предлагаемом устройстве оказывается значительно меньшее число сработавших АВД 7,а следовательно,и подготовленных элементов И 4, так как сработают, лишь АВД в, каналах с наибольшей погрешностью..

Дальнейшая работа устройства происходит так.

Распределитель 9 с максимально возможной скоростью опрашивает элемент И 4, останавливаясь, с помощью элемента ИЛИ 10 и.блока 8 запуска на канале, требующем обслуживания,т.е. имеющем максимальную погрешность. Включается ключ 5 выбранного канала 1, сигнал соответствующего датчика 2 преобразуется с помощью АЦП 16 в код, и одновременно единичный код адреса преобразуется в двоичный с помощью дешифратора 14 адреса.Параллельные, коды адреса и информации поступают в блок 15 считывания,где преобразуются в последовательный код и передаются в линию связи. По окончании считывания выбранного канала блок 15 разрешает дальнейший опрос элементов И 4 .распределителем 9, и находится следующий канал с наибол шей погрешностью аппроксимации,если их было несколько. Цикл заканчивается при опросе последнего N-ro элемента И 4. Далее цикл повторяется.

Величина максимально возможной погрешности аппроксимации может быть определена по формуле

. max VMr w Kp6r€«,

где € - допустимое значение, уставка погрешности аппроксимации;

МКм1 математическое ожидание дополнительной погрешности аппроксимации от многоканальности; ( среднеквадратическое отклонение дополнительной погрешности;

Кр - коэффициент, зависящий о закона распределения погрешности аппроксимации и вероятности появления максимальной погрешности(при Р 0,9973 и норгмальном законе распределения погрешности К о 3).

Значения М.€м ,6 также выигрыш по точности в предлагаемом устройстве можно оценить,. используя теорию массового обслуживания. Так,при значении параметра системы массового обслуживания f 0,9 (загрузка системы близка к предельной) только переход на удвоенное значение уставк уменьшает погрешность аппроксимации

более, чем в 2,5 раза при.степени аппроксимации п О, и более, чем в 3 раза при л s 1 (расчет производил-, ся для N 10) .

Очевидно, что при необходимости выигрыш в точности может быть переведен в выигрыш по быстродействию или в выигрыш по числу каналов.устройства.

to

Формула изобретения

Устройство .для передачи телеинформации, содержащее генератор импульсов , выход которого соединен с

первым входом блока запуска,.выход которого соединен со входом распределителя, дешифратор адреса ,, выходы которого соединены с адресными входами блока считывания, информационные входы которого соединены с выхоами аналого-цифрового преобразователя, первый выход блока .считывания соединен с выходом устройства,первый элемент ИЛИ, выход которого.соединен со вторым входом блока запуска.

5

и в каждом информационном канале датчик, выход которого соединен с первыми входами ключа и адаптивного временного дискретизатора,второй вход которого соединен с выходом

0 первого элемента И, второй элемент И, выход которого соединен со вторым входом ключа и соответствующим входом дешифратора адреса, выходы ключей всех информационных каналов объединены и подключены к первому входу аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого объединен с первыми входами вторых элементов И информационных каналов и третьим входом блока запуска и подключен ко второму выходу блока считывания,выходы распределителя соединены с объединенными вторым входом первого и первым входом второго элементов И .соответствующих информационных кана5лов ,отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены генератор линейно падающего Напряжения,второй элемент ИЛИ и в каждый информационный

канал триггер, входы которого соединены с выходами соответственно адап7 тивного временного дискретизатора и первого элемента И, выход триггера соединен со вторым входом второго

5 элемента И и соответствующим входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом генератора линейно падающего напряжения,второй вход которого подключе-ч к дополнительному выходу распределителя,выход генератора линейно падающего напряжения соединен с объединенными третьими входами адаптивных временных дискретизаторов всех информационных каналов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 222907, кл. 6 08 С 19/28,24.04.67.

2. Антонюк Е.М., Семенов Е.И. О . некоторых способах сжатия информации IB многоканальных телеизмерительных системах.-Известия ЛЭТИ 1971, вып. 93, с. 128-130(прототип).