Устройство для приема телеметрической информации Советский патент 1982 года по МПК G08C19/28 

() УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

1

Изобретение относится к телеизмерению и может быть использовано для приема и дешифрирования информации, передаваемой в аналоговых радиотелеметрических системах с временным разделением каналов с первичной время-импульсной модуляцией фазоимпульсной или широтно-импульс ной. .IJ -О

Известно устройство для приема

телеметрической информации, содержащее линейный .блок, преобразователь временных интервалов в частоту, включающий вентиль, делитель частоты, счетчик, блок задержки, формирующий триггер, управляемый делитель часто-, ты, генератор импульсов , дискретный приемник, аналоговый приемник время-импульсный преобразователь, го включающий генератор постоянного

,тока, интегрирующий конденсатор, нуль-орган, триггер, ключ, анаяогоI вый и дискретные приемники О.

Недостатком устройства является недостаточное быстродействие процесса измерения.

Известно устройство для приема телеметрической информации, содержащее приемник сигнала, первый выход которого подключен к входу селектора сигнала и к первому входу распределителя сигналов, выход которого подключен к первому входу распределителя сигналов, выход которого подключен к первому входу первой группы элементов И и к первым входам первого,второго, третьего, четвертого, пятого, шестого и седьмого элементов И, выход селектора сигналов с вторым входом распределителя сигналов, второй выход приемника сигнала подключен к вторым входам второго, пятого и седьмого элементов И, третий выход приемника сигнала соединен с вторыми входами первого, третьего, четвертого и шестого элементов И, выходы первого и гзторого элементов И соединены с первым и вторым входами первого триггера, выход которого подключен к первому входу восьмого элемента И, выход третьего элемента И подключен к первому входу второго триггера, первый выход которого соединен с первым входом девятого элемента И, выход которого соединен с первым входом первого счетчика импульсов, выход которого подключен к второму входу второго триггера, выход первой группы элементов И соединен с вторым входом первого счетчика импульсов, выходы четвертого и пятого элементов И подключены соответственно к первому и второму входам третьего триггера, выход которого соединен с первым входом десятого элемента И, выход которого соединен с первым входом вычитателя импульсов, выход которого подключен к входу устройства для приема телеметрической информации и к входу второго счетчика импульсов, выход которого подключен к первому входу умно- . жителя импульсов, выход которого сое динен с вторым входом вычитателя импульсов, к втррому входу умножителя импульсов, подключен выход третьего счетчика импульсов, выходы lucigToro и седьмого элементов И соеДинены соответственно с первым и вторым входами четвертого триггера, выход которого подключен к первому входу одиннадцатого элемента t1, выход которого соединен с входом .четвертого счетчика импульсов, выход генератора импульсо подключен, к вторым входам восьмого, девятого, десятого и одиннадцатого элементов И, выход втррого триггера подключен k третьему входу десятого элемента 11 L 2 j.

Недостатком устройства является низкая достоверность телеметрической информации, обусловленные следующими причинами, Зо-первых, из-за сильных атмосферных помех в канале связи возможны искажения, что приводит к неправильному приему всего кадра телеметрической информации. Во-вторых во время передачи и приема одного кадра телеметрической информации вре менные интервалы, соответствующие минимальным и м.аксимальным параметрам измеряемогопараметра, могут изменяться из-за изменения характеристик источников питания, характеристик электроннь1х аналоговыхузлов на борт

метеоракеты и т.д. а все .значения измеряемых параметров дешифруются, исходя из условий неизменности этих временных интервалов, что вызывает дополнительную погрешность приема телеметрической информации.

Цель изобретения - повышение достоверности приема телеметрической информации.

0 Для достижения поставленной цели в устройство для приема телеметрической информации, содержащего приемник сигнала, первый выход которого подключен к входу селектора сигнала и

5 К первому ВХОДУ распределителя сигналов, выход которого подключен к первому входу первогой группы элементов И и к первым входам первого, второго (.третьего, четвертого, пятого, шестого и седьмого элементов И, выход, селектора сигнала соединен с вторым входом-распределителя сигнала, второй выход приемника сигнала подключен к вторым входам второго, пятого и

седьмого элементов М, третий выход приемника сигнала соединен с вторыми входами первого, третьего, четвертого и шестого элементов И, выходы первого и второго элементов И соединены с первым и вторым входами первого триггера, выход которого подключен к первому выходу восьмого элемента И, выход третьего элемента И, подключен к первому входу второго триггера, первый выход которого соединен с первым входом девятого элемента И, выход .которого соединен с первым входом первого счетчика импульсов, выход которого подключен к второму входу второго триггера, выход первой группы элементов М соединен с вторым входом первого счетчика импульсов, выходы четвертого и пятого элементов И подключены соответственно к первому и второму входам третьего триггера, выход которо :го соединен с первым входом десятого элемента И, выход которого соединен с первым входом вычитателя импульсов выход которого подключен к входу устройства для приема телеметрической .информации и к входу второго счетчика импульсов, выход которого подключен к первому входу умножителя импульсов, выход которого подключен к

второму входу вычитателя импульсов, подключен выход третьего счетчика импульсов, выходы шестого и седьмого элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами четвертого триггера, выход которого подключен к первому входу одиннадцатого элемента И, выход которого соединен с входом четвертого счетчик импульсов, выход генератора импульсов подключен к вто рым входам восьмого девятого, десятого и одиннадцатого элементов И, выход второго-триггера подключен к третьему входу десятого элемента И, введены элементы сравнения, элементы ИЛИ, экстрополяторы импульсов и формирователь импульсов, и дополнительно счетчики импульсов и группы элементов И, выход формирователя импульсов подключен к первым входам первого и второго экстрополятора импульсов, к вторым входам которых под клпчен выход распределителя сигналов выход восьмого элемента И подключен к входу пятого счетчика импульсов, выход.которого соединен с первыми вх дами первого элемента сравнения и второй группы элег-чентов И, первый вы ход первого элемента сравнения подключен к третьему входу первого экст рэполятора импульсов, первый и второ выходы которого подключены соответст венно к первому и второму входам шес того счетчика имИульсов и к первым входам первого и второго элементов ИЛИ второй выход первого элемента сравнения подключен к втор)му входу второй группы элементов И, выход которого соединен с третьим .входом шестого счетчика импульсов, выход которого соединен с вторым входом первого элемента сравнения и вторым вхо дом первой группы элементов И, выход четвертого счетчика импульсов соединен с первым входом второго эле мента сравненияи третьей группы эле ментов И, выход которого соединен с первым входом седьмого счетчика импульсов, выход которого подключен к второму входу второго эле лента сравнения, первый выход которого подключен к третьему входу второго экстрополятора импульсов, первый и второй входы которого подключены соответственно к вторым входам первого и второго элементов ИЛИ и к второму третьему входам седьмого счетчика импульсов, второй выход второго элемента сравнения подключен к второму входу третьей группы элементов И, выходь элементов ИЛИ соединены с входами третьего счетчика импульсов, третий выход приемника сигнала сое976 динен с третьими входами первого и втрого элементов сравнения, выходы распределителя сигнала и генератора импульсов соединены с первым и вторым бходами формирователя ИМПУЛЬСОВ. На фиг. 1 представлена характеристика П|1еобразователя напряжения - время радиотелеметрической системы на борту метеоракеты j на фиг. 2 - типичная зависимость изменения (t ton) и (tyn- ton) от времени полета метеоракеты; на фиг. 3 - струкfypa; кадрэ телемет ического сигнала; на фиг. k - временная диаграмма передачи информации по одному каналу/ на фиг. 5 алгоритм работы устрой ства информации; на фиг. 6 - функциональная схема устройства, Устройство для приема телеметрической информации (фиг.6) содержит приемник 1 сигнала, селектор 2, распределитель 3 сигнала, элементы И 4l, генератор 15 импульсов,триггеры 16-19, формирователь 20 импульсов, счетчики 21-27 импульсов, элементы 28 и 29 сравнения, вычитатель 30 импульсов, экстрополяторы 31 и 32 импуль сов, элементы ИЛИ 33 и З, группы элементов И 35-37, умножитель 38 импульсов. При.нимаемая телеметрическая информация поступает в виде сигналов время-импульсной модуляции (фиг.З, где СИ - синхроимпульс, tpp- опорный импульс, t( - импульс, соответствующий минимальному значению измеряемого параметра; t - импульс, соответствующий измеряемому параметру упл импульс, соответствующий максимальному значению измеряемого параметра). Схемы сравнения 28 и 29 предназначены- для формирования разностей д , и сравнения их с допустимыми значениями 64: одоп и ut. .t А. . . , А.АОП AtO-t - 0-1toi-1 9КСТр .tjYn tvnV-1 экстр, где i - соответствует значению данного ;параметра на |-ом кадре телеметрической информации} i-t -.соответствует значению параметра, проэкстраполированного на конец {i-1)-ro кадра телеметрической информации. Экстрополяторы 31 и 32 предиазна-. чены для экстрополяции значений ()и (ty, - ton) по значениям Wc.t . учетом их знак-а и абсолют- ; ного значения, на каждом очередном кадре телеметрической информации. Формирователь 20 импульсов предназначен для формирования количества импульсов, соответствующих поступающим каналам телеметрической информации внутри каждого кадра, которые поступают на экстрополяторы 31 и 32. Устройство для приема телеметрической информации работает следующим образом.. Сиг.налы с выхода приемника 1 поступают, на вход распределителя 3 и на вход селектора 2, выход которого соединен с другим входом распределителя 3. С выхода приемника 1 снимается последовательность опорных импульсов ton(фиг. 3с где СИ - синхроимпульс (кадровый импульс, отличаощийся по длительности от остальных импульсов). Со второго выхода приемника 1 снимается последовательность измерительных импульсов , VM-i чк выходах распределителя 3 йормируптся импульсы, соответст вующие каналам 1,..,п внутри каждого кадра. Перед приходом первого кадра телеметрической информации в исходном состоянии все счетчики обнулены, все триггеры находятся в нулевом состояиии (цепи начальной устан §вки счетчиков и цепи управления работой экстрополяторов на фиг,6 не показаны) . На первом канале распределитель 3 подает разрешение на элементы И 4 и 5- Первый (после синхроимпуль са) опорный сигнал t pпроходит через элементы И 4 и устанавливает триггер 16 в состояние 1, разрешая тем самым прохождение импульсов частоты Fg генератора 15 постоянной частоты чер элемент И 11 на вход счетчика 21. Пе вый измерительный импульс t , соответствующий минимальному значению измеряемого .параметра,пройдя через элемент И 5, возвращает триггер 16 в исходное состояние О, прекращая тем самым поступление импульсов частоты в счетчик 21.Триггер 1б находился в состоянии 1 время t, равное t. ол оп в течение которого в счетчик 21 поступает количество импульсов. о- ц ton)На первом канале экстрополятор 31 работает таким образом, чтобы значвНие N поступало также на вычитаю щий пход счетчика 2б. После записи кода N элемент 28 сравнения вырабатывает сигнал перезаписи, по которому значение N через группу элементов И 35 записывается в счетчик 22. На втором канале распределитель 3 подает разрешение на элемент И 9 и 10. Второй опорный импульс tjj- проходит через элемент И Э и устанавливает триггер 19 в состояние 1, разрешая тем- самым прохождение импульсов час тоты F, через элемент И 14 на вход счетчика 24. Второй измерительный импульс t -, соответствующий максимальному значению измеряемого параметра, пройдя через элемент И 10, возвращает триггер 19 в исходное состояние О, прекращая тем самым поступление импульсов FO в счетчик 2. .Триггер 19 находится в состояние 1 t, равное t,, (Ц,- ) , в течение которого в счетчик 24 поступает количество импульсов N f/L о ч о (twV опЬ На первом кадре экстрополятор 32 работает таким образом, чтоф| значе ние М поступало на суммирующий вход счетчика 2б. После записи кода N,2 элемент 29 сравнения вырабатывает сигнал перезаписи, по которому значение кода М2 через группу элементов 11 37 записывается в счетчик 25. Таким образом, к концу второго канального интервала в счетчике 2б записывается код NN N гт 0(11 оч)На третьем и последующих каналах распределитель 3 подает импульс разрешения на группу элементов И 36, переписывая тем самым значение N. в счетч1 к 23. Распределитель 3 также подает разрешение на элементы И 6-8. Третий, и последующие опорные импуль-. сы t проходят через элементы И 6 и и 7 и устанавливают триггеры 17 и 18 в состояние 1. Триггер 17 разрешает прохождение импульсов частоты Fg, через элемент И 12 на вход счетчика 23. После обнуления счетчика 23 триггер 17 возвращается в исходное состояние О. Время в течение которого триггер 17 находился в состоянии 1, равно , л fTpJtcM- -ion) V Fo F Ol ОПHa время t-i запрещение было подано на элемент 13. Третий измерительный импульс Цу соответствующий измеряемому пара; 9 метру, пройдя через элемент И 8,возвращает триггер 18 в исходное состояние О. Триггер 18 находился в состоянии 1 время t, равное л.- ton) Элемент, И 13 открыт в течение времени t-i, () (хк ton) - ( tp Ol ОЛ -XK 0-f течение которого импульсы частоты F поступают на,, вход вычитателя 30 импульсов. Частота импульсов на выхо.де вычитателя 30 импульсов FJQ равна ЗВ 0 )в где Fjg - частота иг пульссв на выходе умножителя 38, Nge 8- -дГ где А - емкость счетчиков 26 и 27; N i:WiA код подаваемый на входы умножителя 38 с выходов младших разрядов счетчика 26 (код старшего разряда счетчика 2б на умножитель 38 не подается); с -F . с -с г ъ1 А 3oV3iO A .о() . F -Р А- ЬА . А 0- -о V5V ,v,.--to4) -Ь niJi-boV . Таким образом, с -выхода вычитателя 30 импульсов за время tirnocтупает количество импульсов N4, рав ное .(t K to-i); что соответствует значению измеряемого параметра с учетом искажений, вносимых элементами радиотелеметрической системы на передающей и прие ной сторонах. На втором кадре прием телеметрической информации осу1чествляется ан логично, только после приема и изме рения значения (оч ton) элемент 2 сравнения вырабатывает значение при щения &toi , равное 6,(tf)- ton) 01 оп ) - ( toi) сравнип ет это значение с д Гдор слиД1,п : . 28 сравнения вырабатыва сигнал перезаписи, который поступае на группу элементов И 35, на другие входы которой с выходов счетчика 21 поступает значение .- t). Таким образом осу1-1ествллется перезапи значения ( tpp) в счетчик 22, Од новременно значение utQ(3HaK и., модуль) поступают на вход экстрополято ра 31. Экстрополятор 31 переписывает значения счетчик 2б, кроме то 7 значение A.tQ используется для экстрополяциизначения ( t) во время приема других каналов второго кадра телеметрической информации. Если же элемент 28 сравнения . не вырабатывает никаких сигналон, т.е. значения в счетчиках 22 и 2б . не меняются. Следовательно, во время приема других каналов второго кадра телеметрической информации используется значение ( t) , принятое на предыдущем, первом кадре, Аналогично осуществляется измерение и обработка инфоргдации о значении ( t,. Во время приема измерительной информации на третьем и последующих кадрах второго кадра телеметрической информации осуществляется экстраполяция значений ( to) и (На третьем и всех последующих кадрах прием телеметрической информации осуществляется описанным выше способом. Только элементы 28 и 29 сравнения вырабатывают значение приращений л to-i Д Vw-i .I/ toi4toi-ton)-(t О1--1 экстр опЬ Vlrli )(fcvTl-t-H3Kf,TP t-Qn), W t--1эKCTp On Т.е. вырабатывают значения разности поступившего и предыдущего проэкстраполированного значений соответствующего параметра. Технико-экономический эффект предлагаемого устройства заключаете в повышении достоверности приема телеметрической информации, обусловленных экстраполяцией значений временных интервалов, соотаетствюущих минимальному и максимальному значениям измеряемых параметров во время приема каждого кадра телеметрической информации и отбраковкой неправильно принятых (искаженных помехами), зна - чений временных интервалов, соответствующих минимальному и максимальному значениям измеряемых параметров и замене этих Значений на соответствующие проэкстрэполиро анные значения, Оормула изобретения Устройство для приема телеметрической информации, содержащее приемник сигнала,- первый/выход которого подключен к входу селектора сигнала и к первому входу распределителя сигналов, выход которого подключен к Первому входу первой группы элементо 11 и к первым входам первого, второго третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого элементов И, выход селектора сигнала соединен с вторым входом распределителя сигналов, второй выход приемника сигнала подключен к вторым входам второго, пятого и седьмого элементов И, третий выход приемника сигнала соединен с вто рыми входами первого, третьего, четвертого и шестого элементов И, выходы первого и второго элементов Я соединены с первым и вторым входами первого триггера, выход .которого под ключен к первому входу восьмого элемента И, выход третьего элемента И подключен к первому входу второго триггера, первый выход которого соединен с первым входом девятого элемента И, выход которого соединен с первым входом первого счетчика импульсов, выход которого подключен к второму входу второго триггера , выход первой группы элементов И соединен с вторым входом первого счетчика импульсов, выходы четвертого и пятого элементов И подключены соответственно к первому и второму входам третьего триггера, выход ко.торого соединен с первым входам десятого элемента И, выход которого со линен с.первым входом вычитателя им.Ъульсов, выход которого подключен к выходу устройства для приема телемет ; рической информации и к входу второJго счетчика импульсов, выход котофого подключен к первому входу умножителя импульсов, выход которого под ключен к второму входу вычитателя импульсов, к второму входу умножи- теля импульсов подключен выход третьего счетчика импульсов, шестого « седьмого элементов И соединены соответственно с первым и вторым входамичетвертого триггера, выход которого подключен к первому вхо ду одиннадцатого элемента И, выход которого соединен с входом четвертого счетчика импульсов, выход генератора импульсов подключен к вторым входам восьмого, девятого, десятого и одиннадцатого элементов. И, выход второго триггера подключён к третьему входу десятого элемента И, о т л ;ч ающееся тем, что, с целью г повышения достоверности приема информации, в него введены элементы сраонения, элементы ИЛИ, экстоаполяторы импульсов и формирователь импульсов и дополнительно счетчики импульсов и группы элементов И, выход формирователя импульсов подключен к первым входам первого и второго Экстраполятора импульсов, к вторым входам которых подключен выход распределителя сигналов, выход восьмого элемента И подключен к входу пятого счетчика импульсов, выход которого соединен с первыми входами первого элемента сравнения и второй группы элемента И, первый выход первого элемента сравнения подключен к третьему входу первого экстраполятора импульсов,, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам шестого счетчика импульсов и к первым входам первого и второго элементов ИЛИ ,V, второй выход первого эле,мента сравнения подключен к второму входу второй группы элементов И, выход которого соединен с третьим входом шестого счетчика импульсов, вы ход которого соединен с вторым входом первого элемента сравнения и вторым входом переой группы элeмeнtoв И, выход четвертого счетчика импульсов соединен с первым входом второго элемента сравнения и третьей группы элементов И, выход которого соединен с первым входом седьмого счетчика импульсов, выход которого подключен к второму входу второго элемента сравнения первый выход которого подключен к третьему входу второго экстраполятора импульсов, первый и второй выходы которого подключены соответственно к вторым входам первого и второго элементов ИЛИ и к второму и третьему входам седьмого счетчика импульсов, второй выход второго элемента сравнения подключен к второму входу третьей группы элементов И, выходы элементов ИЛИ соединены с входами третьего счетчика импульсов, третий выход приемника сигнала соединен с третьими входами первого и второго элементов сравнения, выходы распределителя сигнала и генератора импульсов соединены с первым и вторым входами формирователя импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР f вЗба, кл, G 08 С 19/28, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке ff 2795 35/18-2, кл. G 08 С 19/28, 09.01.80 (прототип).

(ШЫ

r/rU

и

ten tuj ton fxf fo/t ton txx

II I ОИ n ИИ

/ полёта

Ф(п.г

ФагЗ

Фиг.

Фарпиювот

ff А

saffT lPJet