Система для передачи телеизмерительной информации

 

СИСТЕМА. ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ТЕЛЕИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОР1У1АЦИИ, содержащая блок памяти, выход которого подключен к входу блока согласования блок элементов задержки и информационные каМалы, каждалй из которых, кроме последнего содержит синхронизатор , первый выход которого подключен к первому ВХОДУ первого блока согласования, второй выход - к первым входам первого преобразователя частоты и второго преобразователя частоты, третий вьлход - к Первому. входу счетчика импульсов, четвертый и пятый выходы синхронизатора подключены соответственно к второму и третьему входам второго преобразователя .частоты, шестой выход синхронизатора соединен свходом блока задания апертуры, выход которого подключен к первому входу компаратора , к второму входу которого п

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (Ю

3(59 0 08 С 19 28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOIVIY.. СВИДЕТЕЛЬСТВ,К рЪ

1

«,т" .

+ Xf2Pgf:.egg ° ь ф У Т

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3265149/18-24

1 (22) 11.05.81 (46) j5.11.83. Бюл. Р 42 (72) T.Ê.Èñìàèëîâ, Ф.N.Аллахвердов, t0 Â.Êàëëèíèêîâ, Ю.Г.Лебедев и A.Â.Îïàðåíêo (71) Особое конструкторское бюро

Научного центра. "Каспий" AH Азербайджанской ССР (53) 621.398(088.8) (56) 1. Антонов В.И °, Бабий В.И., Куприянов В.И. Автоматизация научных исследований морей и океанов. Симпозиум, 1971, Севастополь, ч. 1.

Изд-во МГИ АН УССР, 1972, с.140-150.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2923605/18-24, кл. G 08 С 19/28, 1980 (прототип). (54)(57) СИСТЕМА.ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ТЕЛЕ.

ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержацая блок памяти, выход которого подключен к входу блока согласования блок элементов задержки и информационные каналы, каждый из которых,кроме последнего, содержит синхронизатор, первый выход которого подключен к первому входу первого блока согласования, второй выход - к первым входам первого преобразователя частоты и второго преобразователя частоты, третий выход — к первому. входу счетчика импульсов, четвертый и пятый выходы сйнхронизатора подключены соответственно к второму и третьему входам второго преобразователя,частоты, шестой выход синхронизатора соединен с входом блока задания апертуры,.выход которого подключен к первому входу компаратора, к второму вхсду. которого подключен первый выход второго преобразователя частоты, второй и третий выходы которого соединены соответственно. с первым и .вторым входами второго блока согласования, к третьему входу которого подключен седьмой выход синхронизатора, выход первичного преобразователя через послеловательно соединенные третий преобразователь частоты и арифметический блок соединен с вторым входом .первого преобразователя частоты, первый выход которого подключен к первому входу синхронизатора, второй выход подключен . к второму входу первого блока согласования, третий выход подключен к четвертому входу второго преобразователя частоты, выход компаратора соединен с вторыми входами синхронизатора и счетчика импульсов, выход которого подключен к третьему входу синхронизатора, последний информационный канал содержит. первичный преобразователь, выход которого через последовательно соединенные второй преобразователь частоты и арифметический блок подключен к первым входам первого и второго блоков элементов задержки к второму входу второго блока элемен; тов задержки,подключен выход первого. блока элементов задержки, выход генератора импульсов соединен с вторым входом первого блока элементов задержки и третьим входом второго блока элементов задержки, пер- вый выход синхронизатора подключен к третьему входу первого блока элементов задержки и к первому входу первого реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом блока согласования, выход счетчика импульсов каждого информационного канала, кроме последнего, соединен

;соответственно с первыми входами синхронизатора последнего информационного канала, пусковая клемма подключена к четвертым входам синхронизатора каждого информационнога канала, кроме последнего, и к рторому входу синхронизатора последнего информационного канала, выход коипаратора каждого информационно1054828 го канала, кроме последнего, под ключен к соответствующему входу блока элементов задержки, выходы которого соединены соответственно с пятым ьходом синхронизатора каждого информационного канала, кроме последнего, и к третьему входу синхронизатора последнего информационного канала, выходы первого и второго блоков согласований каждого информационного канала, кроме последнего, и выход блока согласования последнего информационного канала подключены соответственно к входам блока памяти,. о т л .и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения информативности системы, в последний информационный канал введены второй реверсивный счетчик, блок сравнения, вычитатель импульсов, элемент ИЛИ и элементы И, первый выход второго блока элементов задержки подключен к первым входам первого и второго элементов И, второй выход второго блока элементов задержки подключен соответственно к первым входам третьего, четвертого и пятого элементов И, первый выход вычитателя импульсов подключен к вторым входам пятого, третьего и первого элементов И и к перИзобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для сбора и передачи телеиэмерительной информации, предпочтительно для построе- 5 ния вертикальной структуры изменения гидрофизических параметров с помощью автономных зондирующих комплексов.

Известна система для сбора и )ц передачи телеизмерительной информации о гидрофиэических параметрах, содержащая запоминающее устройство, программно-временное устройство, блок управления в составе генератора опорной частоты, делителя частоты и канального распределителя,а также узел связи и многоканальная система оцифровки, каждый канал которой содержит первичный измерительный преобразователь, преобразователь аналог — частота, частотное множительно-делительное устройство, формирователь импульсов, ключ, преобразователь средней частоты в код, включающий двоичный счетчик, запоминающий регистр,co схемами вво да и вывода кода (1).

Однако эта система обладает динамической погрешностью осреднения вым входам шестого и седьмого элементов И, выходы первого и третьего элементов И подключены к второму и третьему входам первого реверсивного счетчика, выход седьмого элемента И соединен с вторым входом блока согласования, выходы второго .и четвертого элементов И подключены к первому и второму входам второго реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом блока срав.нения; выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, первый выход синхронизатора соединен с, вторым входом элемента ИЛИ и третьим входом второго реверсивного счетчика, первый выход второго .блока элементов задержки, подключен к второму входу шестого, элемента И, выход которого подключен к третьему входу элемента ИЛИ, выходы элемента ИЛИ и пятого. элемента И подключены к первым и вторым входам вычитателя импульсов, второй выход которого соединен с вторыми входами второго и четвертого элементов И, второй выход синхронизатора подключен к второму входу седьмого элемента И, выход первого блока элементов задержки подключен к.четвертому входу синхронизатора. эа временной интервал преобразования и погрешностью ступенчатой аппроксимации, в результате которой сохраняется предыдущее значение преобразованного сигнала на время текущего преобразования. Кроме того, иэ-эа равномерной дискретизации преобразования в ОЗУ записывает ся большое число избыточных данных, что снижает информативность системы, Наиболее близка к предложенному техническому решению система для передачи телеиэмерительной информации, содержащая блок памяти, выход которого подключен к входу блока согласования, блок элементов задержки и информационные каналы, каждый .из которых, кроме последнего, содержит синхронизатор, первый выход которого подключен к первому входу первого блока согласования, второй выход — к первым входам первого преобразователя частоты и второго преобразователя частоты, третий выход - к первому входу счетчика импульсов, четвертый и пятый выходы синхронизатора подключены соответственно к второму и третьему входам второго преобразователя частоты, шестой выход синхронизато-.

1054828

50 ра соединен с входом блока задания апертуры, выход которого подключен к первому входу компаратора, к второму входу которого подключен первый выход второго преобразователя. частоты, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым и.вторым входами второго блока согласования, к третьему входу которого подключен седьмой выход синхронизатора, выход первичного преобразователя через последовательно соединенные третий преобразователь частоты и арифметический блок соединен с вторым входом первого преобразователя частоты, первый выход которого подключен к первому входу. синхронизатора, второй выход подключен к второму входу первого блока согласования, третий выход подключен к четвертому входу второго преобразователя частоты, выход компаратора соединен с вторыми входами синхронизатора и счетчика импульсов, выход которого. подключен к третьему входу синхронизатора, последний информационный канал содержит первичный преобразователь, выход которого через .последовательно соединенные второй преобразователь частоты и арифметический блок подключен к первым входам перво.го и второго блоков элементов задержки, к второму входу второго блока элементов задержки подключен выход первого блока элементов задержки, выход генератора импульсов соединен с вторым входом первого блока элементов задержки и третьим входом второго блока элементов задержки, первый выход синхронизатора подключен к третьему входу первого блока элементов задержки и к первому входу. первого реверсивного счетчика, выход которого соединен.с входом блока согласования, выход счетчика импульсов каждого информационного канала, кроме последнего, соединен соответственно с первыми входами синхронизатора последнего информационного канала, пусковая клемма подключена к четвертым входам синхронизатора. каждого информационного канала, кроме последнего, и к второму входу синхронизатора последнего информационного канала, выход компаратора каждого информационного.канала, кроме последнего, подключен к соответствуиицему входу блока элементов задержки, выходы которого соединены соответственно с пятым входом синхронизатора каждого информационного канала, кроме последнего, и к третьему входу синхронизатора последнего информационного канала, выходы первого и вто-. рого. блоков согласования каждого информационного канала, кроме последнего, и первый выход блока согласования последнего информационно го канала подключены соответственно к входам блока памяти С27

Система позволяет уменьшить динамическую погрешность преобразования и повысить информативность за счет адаптивного сжатия данных и оптимальной организации сбора данных в память.

Однако эта система собирает избыточную информацию при движении зон-да с аппаратурой против направления зондирования, возможном для систем спуска и подъема с принудительным

15 движением зонда при воздействии волнения и течения. При этом зонд может неоднократно возвращаться назад и повторно проходить уже измеренные слои. Это приводит к сбору

20 уже записанной в память избыточной информации, в результате чего снижается информативность системы и усложняется обработка и использование собранной информации из-за на25 личия в ней ложных петель, вызванных воздействием волнения на движение зонда в реальных условиях.

Целью изобретения является повышение информативности системы за счет блокировки избыточной информации при движении зонда против направления зондирования.

Поставленная цель достигается тем, что в системе для передачи телеизмерительной информации, содер. жащей блок памяти, выход которого подключен к входу блока согласования, блок элементов задержки и информационные каналы, каждый из которых, кроме последнего, содержит синхронизатор, первый выход которого подключен к первому входу первого блока согласования, второй выход — к первым входам первого преобразователя частоты и второго преобразователя частоты, третий выходк первому входу счетчика импульсов, четвертый и пятый выходы синхронизатора подключены соответственно к второму и третьему входам второго преобразователя частоты, шестой выход синхронизатора соединен с входом блока задания апертуры, выход которого подключен к первому входу компаратора, к второму входу которого подключен первый выход второго

55 преобразователя частоты, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами второго блока согласования, к третьему входу которого подключен

60 седьмой выход синхронизатора, выход первичного преобразователя через последовательно соединенные третий

"преобразователь частоты и арифметический блок соединен с вторым входо1ч, 65:первого преобразователя частоты, 1054828 первый выход каторого подключен к первому входу синхронизатора, второй выход подключен к второму входу первого блока согласования, трв« тий выход подключен к четвертому входу второго преобразователя частоты, выход компаратора соединен с вторыми входами синхронизатора и счетчика импульсов, выход которого подключен к третьему входу синхро- низатора, последний информационный канал содержит первичный преобраЗователь, выход которого через последовательно соединенные второй преобразователь частоты и арифметический блок подключен к первым входаМ первого и второго блоков элементов задержки, к второму входу второго блока элементов задержки подключен выход первого блока элементов задержки, выход генератора импульcoa соединен с вторым входом первого блока элементов задержки и третьим входом второго блока элементов задержки, первый выход синхронизатора подключен к третьему входу первого блока элементов задержки и к первому входу первого реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом блока согласования, выход счетчика импульсов каждого информационного канала, кроме последнего, соединен соответственно с первыми входами синхронизатора последнего информационного канала, пусковая клемма подключена к четвертым.входам синхронизатора каждого информационного канала, кроме последнего, и к второму входу синхронизатора последнего информационного канала, выход компаратора каждого информационного канала, кроме последнего, подключен к соответствующему входу блока элементов задержки, выходы которого соединены соответственно с пятым входом синхронизатора каждого информационного канала, кроме последнего, и к третьему входу синхронизатора последнего информационного, канала, выходы первого, и второго блоков согласования каждого информационного канала, кроме последнего, и выход блока согласования последнего информационного канала подключены соответственно к входам блока памяти, в последний информационный канал введены второй реверсивный счетчик, блок сравнения, вычитатель импульсов, элемент ИЛИ и элементы И, первый выход второго блока элементов задержки подключен к первым входам первого и второго элементов И, второй выход второго. блока элементов задержки подключен соответственно к первым входам третьего, четвертого и пятого элементов Й, первый выход вычитателя импульсов подключен к вторым входам пятого, третьего и первого элементов И и к первым входам шестого и седьмого элементов И, выходы первого и третьего элементов И подключены к второму и третьему входам первого реверсивного счетчика, выход седьмого элемента И соединен с вторым входом блока согласования, выходы второго и четвертогЬ элементов И подключены к первому и второму входам второго реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом блока сравнения, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, первый выход синхронизатора соединен с вторым входом элемента ИЛИ и третьим входом второ5

15 ласования и счетчик 22 импульсов, которые составляют цифровой анализатор. Последний информационный канал содержит первый и второй реверсивные счетчики 23 и 24,.а также первый блок 25 элементов задержки, второй блок 26 элементов задержки, генератор 27 импульсов. Кроме того, канал 3 содержит вычитатель 28 импульсов, блок 29 сравнения, элементы И 30-36 и элемент ИЛИ 37. Система имеет клемму 38. Блок 25 сдвигов, блок 26 элементов задержки, генера55

ro реверсивного счетчика, первый выход второго блока элементов задержки подключен к второму входу

20 шестого элемента И, выход которого подключен к третьему входу элемента ИЛИ, выходы элемента ИЛИ и пятого элемента И подключены к первым и вторым входам вычитателя им75 пульсов, второй выход которого соединен с вторыми входами второго и четвертого элементов И, второй выход синхронизатора подключен к второму входу седьмого элемента И, выход первого блока элементов задержки подключен к четвертому входу синхронизатора.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемой системы.

Система содержит п информационных каналов 1-3, причем последний информационный канал 3 является привязочным для остальных адаптивных каналов 1 и 2, блок 4 элементов задержки, блок 5 памяти, блок 6

40 согласования. Каждый из информационных каналов 1-3 содержит первичные преобразователи 7 и 8, третий и второй преобразователи 9 и 10 частоты, арифметические блоки 11 и 12, 45 синхронизаторы 13 и 14, первый преобразователь 15 частоты (во всех каналах, кроме последнего ), блоки

16 и 17 согласования. Кроме того, все информационные каналы 1 и 2, 50.кроме последнего канала 3, содержат второй преобразователь 18 частоты, компаратор 19, блок 20 задания апературы, второй блок 21 сог-.

1054828

45 1

fõ(t) х

}, йЕ (1)сИ= Tf (} t

50 тор 27 импульсов и реверсивный счетчик 23 составляют первый преобразователь,частоты последнего информационного канала.

Система работает следующим образом.

Аппаратура системы в зависимос-. ти от применяемой системы спуска и подъема зондирующего комплекса может располагаться или в зонде или, в основном, на борту плавучести, с которой производится зондирование. Принципы и средства сбора . информации для обоих вариантов аналогичны.

В момент начала очередного цикла зондирования от программно-вре-, менного устройства управления илИ . датчиков .блока автоматики (на чертеже не показаны ) на пусковую клемму 38 системы поступает сигнал на чала измерения. По этому сигналу в синхронизаторах 13 и 14 всех инфор- мационных каналов формируются.сигналы, устанавливающие блоки системы в начальное. положение. Сигналы преобразователей 7 и 8, преобразованные в преобразователях 9 и 10 в частоту следования импульсов,,после масштабирования в блоках 11 и 12 поступают на входы преобразователей частоты всех информационных каналов. Преобразование средней частоты в код (на примере преобразователя в последнем канале 3) осуществляется следующим образом.

Частотно-импульсный сигнал Х„(), непрерывно меняющийся во времени, поступает с выхода блока 12 на первый вход блока 26 непосредственно, а на второй вход — через блок

25, на вход которого поступают тактовые импульсы „ с выхода генера тора 27, поступающие также на вход блока 26. Блок 25 выполняет роль цифровой линии задержки последова/ тельности импульсов. Импульсы входной последовательности сдвигаются в блоке 25 тактовыми импульсами 1р и появляются на его выходе с задержкой на интервал времени, равный Т = }чд t, где Ч вЂ” емкость в битах блока 25; 1 — период следования тактовых импульсов. Стабильность времени задержки Т определяется стабильностью частоты генератора 27 и в случае применения кварцевого генератора отличается pblcoкой стабильностью. Выходная fx(t) и задержанная на время Т последовательности импульсов f„ (+ — Т) поступают на входы блока 26, обеспечивающего сдвиг совпадающих во времени импульсов, необходимый для нормальной работы реверсивных счетчиков. Сдвиг совпадающих импульсов может быть обеспечен путем привяз.ки импульсов разных последовательностей к переднему и заднему фронтам синхронизующих импульсов генератора 27. Синхронизированная входная- Еx () и задержанная с с

1 (1 — T} последовательности. импульсов с выходов блока 26 поступают через элементы И 30 и 31 соответственно на входы- "сложение" и

"вычитание" реверсивного счетчика

23, в котором интегрируется раз )О ность между импульсами, поступающих на его входы последовательностей импульсов. Так как в начальный момент Т при пуске системы блок 25 и реверсивный счетчик 23 обнулены, )5 то в течение времени Т задержки на реверсивный счетчик 23 по входу

"сложение" будут поступать последовательности импульсов только вход; ,ной синхронизированной частоты (<) ° За это Время в счетчике

23 образуется число импульсов

Т

)},= „(ца =т „(ц, 25 о где fx (t,) — средняя за время T час-. тота входных импульсов.

Таким образом, через интервал времени Т после пуска в реверсивных счетчиках 23 первых преобразователей всех информационных каналов образуются цифровые эквиваленты начальных значений измеряемых параметров. Через интервал времени Т после пуска на вход "вычитание" счет. чика 23 начинают поступать импульсы синхронизированной задержанной последовательности fx (t — Т). С этого момента в счетчике 23 начи40 нает интегрироваться текущее приращение числа импульсов входных последовательностей. Текущее прира,щение числа импульсов в счетчике 23 равно где f () = > < X (Ц (Т - первая произХ

55 водная входной частоты;

1 — текущее время, изменяющееся от T до Ф; - момента окончания процесса измерения;

60 Текущее значение числа импульсов в счетчике 23 после окончания интервала времени задержки Т равно н (tl=X + sar(el= T(E„It), 65

1054828

Таким образом, на выходах разрядов счетчика 23 образуется непрерывно (с дискретностью единицы младшего .разряда счетчика ) изменяющийся

Мод, пропорциональный текущей частоте входного сигнала. Такой преобразователь является следящим осреднителем входного сигнала и если определение начального кода No производится при неподвижном экране, когда входной сигнал не меняется, то выходной код преобразователя не имеет динамической погрешности осреднения и аппроксимации.

По окончании интервала времени

Т после пуска системы на выходе блока 25 появляется первый импульс задержанной последовательности f„(t— Т ), по которому в синхронизаторе

14 на выходе появляется сигнал, поступающий через элемент.И 32 на вход блока 17., через который начальный код )1р,з последнего привязочно го канада 3 переносится в блок 5.

Аналогично в информационных каналах 1 и 2 по первому импульсу задержанной последовательности, поступающему с выхода преобразовател)1 15, в синхронизаторе 13 формируется сигнал управления, с выхода открывающий блок 16, через который начальный код. М11„ переносится в блок

5. При выборе интервала времени Т задержки во всех каналах одинаковым, чтобы начальные коды измеряемых параметров не сформировались одновременно, сигналы пуска в разных каналах в синхронизаторах 13 и 14 сдвигаются друг относительно друга на время, необходимое для четкой записи в блок 5 последовательно поступающих на его вход кодов.

По первому задержанному. импульсу в каналах 1 и 2 осуществляется перевод работы аппаратуры в режим анализа поступающей информации с целью адаптивного ее сжатия. При этом по сигналам на втором и четвертом выходах синхронизатора 13 преобразователь 18 устанавливается в начальное положение, а по сигналу на пятом выходе синхронизатора

13 в преобразователе 18 открываются элементы И, через которые по второму выходу с преобразователя

15 входная и задержанная последовательности импульсов начинают посту пать на входы реверсивного счетчика в преобразователе 18.

Преобразователь 18 в варианте,. принятом в системе, содержит реверсивный счетчик, блок сравнения, подключенный к выходам разрядов счетчика, триггер, управляющий с помощью блока переключения направленй1м подачи заданной и задержанной последовательностей импульсов на тот или иной входы реверсивного

Тай как в начальном положении в

З5 счетчике установлена "1" в младшем разряде, а триггер установлен в

"0", прн котором блок переключения устанавливает прямой режим, и вход. ная последовательность f (t) пос40 тупает на вход "сложение" счетчика, на выходах разрядов счетчика образуется всегда прямой ход независимо от знака приращения. Если задержанная последовательность имеет бо45 лее высокую частоту то на вход "Bbl читание" поступают импульсы чаще, при этом код в счетчике уменьшается и при достижении кодом-счетчика нуля срабатывает блок совпадения нулей, который переключает триггер, устанавливающи.l инверсный режим блока переключения. При этом меняются местами его выходы и задержанная последовательность импуль сов с большей частотой начинает поступать на вход "сложение" счетчика. Когда входная частота становится больше задержанной, триггер знака снова устанавливает блок переключения в прямой режим. Бла о55

60 даря этому на выходах разрядов ре-версивного счетчика независимо от знака приращения входной частоты всегда образуется прямой непрерывно меняющийся код приращения числа им65 пульсов bN(tl, пропорциональный счетчика в зависимости от знака приращения кода в счетчике.. Импуль сы сравниваемых последовательностей поступают через элементы И на входы блока переключения. В состав преобразователя 18 входит также блок номера канала, который выдает код номера канала, в котором сформировался существенный отсчет. По сигналу -с синхронизатора 13 на четвер10 том выходе в реверсивном счетчике преобразователя 18 устанавливается

"1", на выходе триггера - "0" и блок номера канала устанавливается в начальное положение, сигналом на пя35 том выходе открываются элементы И, . через которые входная j (6) и задержанная f (t — Т) последовательности импульсов с второго выхода преобразователя 15 начинают поступать на входы блока переключения, устанавливаемого триггером в прямое положение, при котором импульсы входной последовательности f (t) с выхода блока переключения поступают на счетный вход "сложение", а импульсы задержанной последовательности E< (t- T) поступают на счетный вход "вычитание" реверсивного счетчика. В инверсном режиме по сигналу триггера блок переключения меняет свои выходы. При этом на вход "сложение" поступает задержанная, а на вход "вычитание" - входная последовательности импульсов;1054828

12 текущему приращению входного сигнала с момента установки счетчика в начальное положение, т.е. с момента формирования начального кода преобразуемого сигнала. Знак приращения с выходов триггера знака и код номера канала с выходов блока номера канала поступают в моменты формирования существеннйх отсчетов через узел 21 в блок 5. Текущий код

t Ь и (t) приращения входного сигнала сравнивается на компараторе 19 с кодом .заданной апертуры Йа, поступающим с выходом блока 20; При равенстве цифрового эквивалента приращения входного сигнала по величине заданной апертуры на выходе компаратора 19 формируется сигнал

10 существенного отсчета. По этому сигналу в синхронизаторе 13 формируется сигнал управления, устанавливаю- 20 щий по четвертому входу "1" в реверсивном счетчике преобразователя 18.

Начинается новый цикл формирования цифрового эквивалента приращения входного сигнала относительно предыдущего существенного отсчета, Таким образом, цифровой анализатор производит непрерывное цифровое сравнение цифрового эквивалента текущего приращения входного сигнала относительно существенных отсчетов с заданной апертурой, устанавливаемых в зависимости от допустимой погрешности аппроксимации при восстановлении измеряемой функции, и формирует на выходе сигналы существенных отсчетов. Благодаря этому осуществляется адаптивное квантование измеряемой функции, при котором частота квантования функции зависит от скорости изменения входного сигнала, что поз- 40 воляет сжимать записываемую в блок

5 информацию. Сигналы . существенных отсчетов со через блок 4 сдвига опрашивают канал 3, на выходе которого формируется текущий код Ng (tñî 45 привязочного параметра (в нашем слу чае — глубины моря ), соответствующий моменту существенного отсчета

t 0. Блок 4 служит для сдвига сигйалов существенных отсчетов в случае, если они формируются во времени одновременно в разных каналах.

Система позволяет дополнительно сжать информацию за счет организации сбора ее в памяти. В блоке 5 в момент пуска системы записываются начальные абсолютные значения параметров всех каналов, а затем по сигналам существенных отсчетов в блок 5 записываются только коды

М „(йрр1 канала 3, а также код номе- 60 ра канала .N» в котором имеется существенный отсчет и код знака приращения входного сигнала Й в1 пай.

Такая организация сбора осуществ. ляется следующим образом. 65

При формировании существенного отсчета в канале 1 сигнал с выхода компаратора 19 поступает на вход блока 4. Если при этом отсутствуют сигналы существенных отсчетов с других адаптивных Йаналов, то на выходах блока 4 формируются сигналы, IIo которым в .синхрониэаторах 13 и 14 Формируются сигналы управления, по которым открываются блоки 16 и

21, через которые в блок 5 записываются соответственно код привязочного канала N (t<0), код 8< номера канала с существенным отсчетом и код bAsiga йй знака приращения.

Если хсе сигналы существенных отсчетов поступают одновременно или разделены интервалом меньшим, чем необходимо для четкой записи информации в блок 5, то блок 4 сдвигает эти сигналы, давая приоритет одному из каналов. Такая организация сбора информации обеспечивается точным цифровым определением моментов достижения входным сигналом заданных квантованных уровней и позволяет с заданной точностью восстанавливать измеряемую функцию по начальному абсолютному значению измеряемого параметра и координатам моментов достижения функцией заданных аперту- рой квантованных уровней. При необходимости система позволяет периодически получать промежуточные абсолютные значения параметров в каналах с адаптацией, что повышает достоверность собранной информации при воздействии помех. Это достигается с помощью счетчика 22, в котором подсчитывается число существенных отсчетов. На выходе счетчика 22 формируется сигнал через заданное число существенных отсчетов, поступающих на его вход. По сигналу на выходе счетчика 22 в синхронизаторе 13 формируются сигналы управления, аналогичные сигналам, соответствующим пуску системы, т.е. в преобразователе 15 формируется код абсолютного значения входного сигнала, который через блок 16 переносится в блок 5.

Этим же сигналом в синхронизаторе

14 формирется сигнал на втором выходе, открывающий блок 17, через который текущий код последнего канала переносится в блок 5.

В реальных условиях эксплуатации автономных зондирующих гидрологических комплексов при воздействии волнения на плавучесть, с-которой про изводится зондировайие, контейнер с аппаратурой подвергается дергающим воздействиям. При этом зонд может неоднократно проходить одни -, и те же слои измеряемой среды. При этом образуются избыточные данкые, уже собранные в ОЗУ и ухудшающие наглядность восстанавливаемых функ14

13

1054828 ций. Для повышения информативности системы путем запрета избыточной информации в уже пройденных слоях среды в системе производится блокировка выхода с канала 3 глубины . при нахождении зонда в уже пройденных слоях среды. Такая блокировка основана на принципе анализа знака приращения сигнала канала 3 глубины и формирования признака изменения знака приращения глубины, по которому закрывается преобразователь текущей глубины в код и выход с него и открывается вход в допол. нительный преобразователь отрезка глубины в код при движении зонда против направления зондирования.

При восстановлении направления зондирования после возвращения зон. да на глубину, с которой началось его движение назад, первоначальная схема измерения восстанавливается.

Этот принцип реализуется следующим

"образом.

Входная последовательность импульсов Я (11 с первого выхода блока 26 поступает через элемент И 35, элемент ИЛИ 37 на первый вход вычитателя 28, на второй вход которогс через элемент И 36 поступает с выхода блока 26 задержанная последовательность импульсов k z (t— с.

Вычитатель 28 выполняет функции определения знака приращения входного сигнала глубины. Он может быть реали зован, например, в виде вычитателя импульсных последовательностей с

R5-триггером на выходе. Вычитатель может быть выполнен в виде RS -тригге ра с элементами И на выходах и элементами задержки на входах. Каждым импульсом одной из последовательностей подготавливается элемент И на его выходе. Если следующим поступит импульс той же последовательности (большей по величине f, то он пройдет через подготовленный элемент

И на вход выходного RS-триггера, где устанавливается знак превышающей частоты. Если же импульсы на входы первого R -триггера поступают поочередно, то элементы И переключаются от каждого из импульсов, которые не проходят на входы выходного

RS-триггера. Такая схема позволяет получить на выходе потенциальный сигнал, соответствующий преобладающей по величине частоте. Если контейнер с аппаратурой движется в направлении зондирования, глубина растет, .:поэтому входной сигнал

Ю (j на первом выходе блока ?6 больше задержанного сигнала S< (t— Х с — Т } на втором выходе. При этом сиг налом на выходе вычитателя 28 открйты элементы И 30, 31, 32, 35 и

36, что соответствует нормальному режиму канала 3 глубины. При этом

S5

65 щий код приращения сигнала глубины относительно глубины, с которой началось движение зонда против направления зондирования. При восстановлении движения зонда в прямом направлении входная частота f x(t! снова будет больше по величине,чем задержанная f (4 — T), поэтому число импульсов в .счетчике 24 начинает уменьшаться. Полное списание числа в счетчике 24 соответствует возвращению зонда на глубину, с которой началось его движение в обратном направлении, При достижении импульсы входной 3 (J и задержанной 1 { — Т) последовательносс тей поступают через элементы И 30 и 31 на счетные входы реверсивного счетчика 23, на выходах разрядов которого формируется текущий код измеряемого сигнала. В моменты существенных отсчетов сигналом с второго выхода синхронизатора 14 открывается через элемент И 32 блок

17, через который текущий код глубины -Nf (, ), соответствующий существенному отсчету, переносится в блок 5. Также открыты элементы

И 36 и 35, через которые на входы

15 вычитателя 28 поступают анализируемые последовательности импульсов.

При движении контейнера против направления зондирования задержанная частота начинает превышать входную, так как меняется знак приращения глубины. При этом импульсы задержанной последовательности на чинают чаще поступать на второй вход вичитателя 28, в результате чего появляется сигнал на его инверсном выходе, соответствующий . признаку изменения знака изменения глубины. При этом закрываются элементы И 30, 31, 32, 35 и 36. и открываются элементы"И 33 и 34.

В результате этого в реверсивном счетчике 23 сохраняется код, соответствующий глубине, с которой началось движение зонда против нап.равления зондирования, и на его вхо35 д импульсы не.поступт. Благодаря закрытию элемента И 32 блокируется выход с канала 3 глубины и сигналы существенных отсчетов не проходят на вход блока 16 переноса кода. Бла40 годаря закрытию элементов И 35, 36 блокируются входы на вычитатель 28.

На входы реверсивного счетчика

24 начинают поступать последовательности импульсов с выходов блока 26, 45 причем большие по частоте следования задержанные импульсы g z (t -Ti поступают через элемент И 34 на вход

"сложение", а импульсы входной частоты f (t) поступают через элементы

Х

И 33 на вход "вычитание" реверсивно.го счетчика 24, благодаря чему на его выходах образуется прямой теку1054828

15

Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Заказ 1189

Филиал ППП "Патент", г ° Ужгород, ул.Проектная, 4 кодом в счетчике 24 нулевого значения срабатывает блок 29, сигналом с выхода которого через элемент

ИЛИ 37 блок 28 устанавливается в нормальный режим. При этом сигналом с выхода вычитателя 28 открываются элементы И 30 и 31 и последовательности импульсов снова начинают поступать на счетные входы счетчика

23, а входы счетчика 24 закрываются. Сравниваемые последовательности через открытые элементы И 35 .и 36 начинают поступать на входы блока 28. Кроме того, подготавливается элемент 32, через который проходят сигналы опроса канала глубины в моменты существенных отсчетов.

Благодаря блокировке привязочного канала глубины на время нахож-. дения зонда с аппаратурой в уже пройденных слоях среды не пропускаются в ОЗУ те существенные отсчеты, которые уже были записаны в него при первом прохождении исследуемого слоя. В результате повышается

10 информативность систеьн за счет дополнительного сжатия информации и облегчения процесса обработки и восстановления измеренных функций.