Устройство для передачи и приема информации

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ИНФОРМАЦШ, содержащее на передакндей стороне задакщие генераторы, выходы которых соединены с управляющими входами соответствующих формирователей импульсов,.д информационные входы которых соединены с входами устройства, выходы формирователей импульсов соединены с соответствующими входами :усшштеля , выход которого подключен к линии связи, на приемной стороне - селекторы сигнала, первые входы которых объединены с входом формирователя импульсов и подключены к линии связи , выходы селекторов сигнала соединены с информационными входами соответствующих первых пороговых элементов, с информационньв« входами соответствующих элементов запрета и соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом триггера, нулевой вход триггера соединен с выходом формирователя импульсов, единичный и нулевой выходы триггера соединены с объединенными управляющими входами элементов запрета и первых пороговых элементов соответственно, выходы элементов запрета соединены с вторыми входами соответствующих элементов вьщеления сигнала, выходы первых пороговых элементов соединены с выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью повышерия достоверности передачи информации , в него на приемной стороне вторые пороговые элементы, тактовый генератор, счетчики, эталон ,ные регистры, сумматоры, буферные регистры, задатчики смещаю1ф1х напря- . жёний, формирователи сигнала обнуления, выходы которых соединены с нулевыми входамих соответствующих счетчиков, счетные входы которых соединены с выхоцамн соответстВУЮ1191Х вторых пороговых элементов, выход формирователя импульсов соединен с первьо4И входами эталонных регистров , выход тактового генератора соединен с объединенными первыми входаьо вторых пороговых элементов, выходы счетчиков и эталонных регистров соединены соответственно с первым и вторым входами соответств тощих сумматоров , выходы сумматоров соединены с входами записи соответствунядих буферных регистров, выходы которых

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ЮИ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

И АВТОРСНСМЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 363 24 7 2/24-24 (22) 04.08.83 (46) 23. 11.84. Бюл. Ф 43 .(72) В.В. Беляев, А.С. Дмитриев, А.Т. Королев, 10.Л. Спирин и В.Н.Фролов (71) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики . (53) 621.398(088,8) (56) 1. Тутевич В.Н; Основы телемеханики. М., "Энергия", 1967, с. 6,7,. рис. 5-4.

2. Авторское свидетельство СССР

У 862167, кл. G 08 С 15/02, 1980 (прототип).

3. Авторское свидетельство СССР

9 942248 кл. Н 03 С 9/12, 1982.

4. Спирин Ю.Л., Фролов В.Н., Дрожжев В.В. Полупроводниковая электроника в технике связи. - Кн.:

Интерполяционный метод, расчета пьезоэлектрических трансформаторов. М., "Связь". Вып. 20, 1981, с. 149-152. ($4) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПКРКДАЧИ

И ПРИКМА ИНФОРМАЦИИ, содержащее на передающей стороне задающие генераторы, выходы которых соединены с управнякщими входами соответствующих формирователей импульсов информационные входы которых соеди- нены с входами устройства, выходы формирователей импульсов соединены с соответствукнцими входами усилителя, выход которого подключен к линии связи, на приемной стороне — селекторы сигнала, первые входы которых объединены с входом формирователя импульсов и подключены к линии связи, выходы селекторов сигнала соединены с информационными входами соответствующих первыс пороговых,.SUÄÄ 1125644 А элементов, с информационными входами соответствукщих элементов запрета и соответствующими входами элемента

ИЛИ, выход которого соединен со счетI ным входом триггера, нулевой вход триггера соединен с выходом формирователя импульсов, единичный и нулевой выходы триггера соединены с объединенными управляющими входами элементов запрета и первых пороговых . элементов соответственно, выходы элементов запрета соединены с вторыми входами соответствующих элементов выделения сигнала, выходы первых пороговых элементов соединены с вы- Я ходами устройства, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности передачи информации, в него ввепены на приемной стороне вторые пороговые элементы, тактовый генератор, счетчики, эталонные регистры, сумматоры, буферные регистры, задатчики смещающих напряжений, формирователи сигнала обнуления, выходы которых соединены с нулевыми входами. соответствующих счетчиков, счетные входы которых соединены с выходами соответствующих вторых пороговых элементов, выход формирователя импульсов соединен с первыми входами эталоннык регистров, выход тактового генератора соединен с объединенными первыми входами вторых пороговых элементов, выходы счетчиков и эталонных регистров соединены соответственно с первым и вторым входами соответств .ющих сумматоров, выходы сумматоров соединены с входами записи соответствующих буферных регистров, выходы которых

1125644 через соответствующие задатчики сме- лей сигнала обнуления, вторые входы щающих напряжений соединены с третьи- вторых пороговых элементов и эталонмн входами соответствующих селекторов ных регистров соединены с выходами сигнала, входы разрешения записи бу- соответствующих элементов запреферных регистров, входы формировате- та.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено для организации обмена между блоками цифровых вычислительных машин, Известно устройство для передачи сигналов с частотным разделением каналов, Это устройство,предназначенное для передачи сообщений по

Н каналам, содержит N параллельно включенных генераторов, которые че- !О рез соответствующие ключи подключены к линии связи, вйход которой подключен к входам полосовых фильтров, sbtходы которых подключены к соответствующим пороговым элементам (13. 15

Недостатком устройства является. малая достоверность передачи информации, обусловленная возможностью ухода резонансных частот соответствующих фильтров. 20

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для приема и передачи сигналов, содержащее на передающей стороне задаю-2 щие генераторы, формирователи импульсов, информационные входы которых соединены с входами устройства, а управляющие входы которых соединены с выходами соответствующих задающих 30 генераторов, усилитель, к соответствующим входам которого подключены выходы формирователей импульсов, линию связи между усилителем и приемной стороной, на приемной стороне - З5 элементы выделения сигнала, выполненные на пьезоэлектрических резонаторах, формирователь импульсов, триггер, элемент ИЛИ, элементы запре-, та и пороговые элементы, первые 40 входы элементов выделения сигнала соединены с линией связи, выходы элементов выделения сигнала соединены с.информацнонными входами соответствующих пороговых элементов, с инфор- 45 мационными входами соответствующих элементов запрета н соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом триггера, нулевой вход триггера соединен с выходом формирователя импульсов, вход которого подключен к линни связи, единичный и нулевой выходы триггера соединены с объединенными управляющими входами элементов запрета и пороговых элементов соответственно, выходы. элементов запрета соединены с вторыми входами соответст-, вующих элементов выделения сигнала, выходы пороговых элементов соединены с выходами устройства f 2) - (41 °

Недостатком,известного устройства является малая достоверность передачи информации, обусловленная возможностью ухода резонансных частот соответствующих элементов выделения сигнала.

Целью изобретения является повышение достоверности передачи информации.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для передачи и приема информации, содержащее на передаю« щей стороне задающие генераторы, выходы которых соединены с управляющими входами соответствующих формирователей импульсов, информационные входы которых соединены с входами устройства, выходы формирователей импульсов соединены с соответствующими входами усилителя, выход которого подключен к линии связи, на приемной сторонеселекторы сигнала, первые входы которых объединены с входом формирователя импульсов и подключены к линии связи, выходы селекторов сигнала соединены с,информацнонными входами соответствующих первых пороговых элементов, с информационными входами соответствующих элементов запрета и соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом триггера, нулевой вход тригге1125644

T +—

1Т д, 3 ра соединен с выходом формирователя импульсов, единичный и нулевой выходы триггера соединены с объединенными управляющими входами элементов запрета и первых пороговьм элементов соответственно, выходы элементов запрета соединены с вторыми входами соответствующих элементов выделения сигнала, выходы .первых пороговых элементов соединены с вьмодами уст- 10 ройства, введены на приемной стороне вторые пороговые элементы, тактовый генератор, счетчики, эталонные ре,гистры, сумматоры, буферные регистры, задатчики смещающих напряжений, формирователи сигнала обнуления, выходы которых соединены с нулевыми входами соответствующих счетчиков, счетные входы которьм соединены с выходами соответствующих вторых- пороговых элементов, выход формирователя импульсов соединен с первыйи входами эталонных регистров, выход тактового генератора соединен с объединенными первая д входами вторых пороговых элементов, выходы счетчиков и эталонных регистров соединены соответственно с первым и вторым входами соответствующих сумматоров, выходы сумматоров соеди- З0 нены с входами записи соответствующих буферных регистров, выходы которых через соответствующие задатчики смещающих напряжений соединены с третьими входами соответствующих се.лекторов сигнала, входы разрешения

35 записи буферных регистров, входы формирователей сигнала обнуления, вторые входы вторых пороговых элементов и эталонных регистров соедице40 ны с выходами соответствующих эле-. ментов запрета.

Новая совокупность существеннык признаков позволяет значительно увеличить достоверность передачи инфор45 мации за счет использования неполного гашения паразитньм ударных колебаний для автоподстройки резонанс-:, ной частоты соответствующих элементов выделения сигнала, представляю: 50 щих собой пьезокерамические фильтры, осуществляемой путем задания уров.ней управляющих сигналов, чем обеспечивается исключение ухода резонансньм частот элементов выделения сигнала.

На чертеже представлена структурная схема устройства для передачи и приема сигналов.

Предлагаемое устройство содержит на передающей. стороне задающие генераторы 1„ — 11, формирователи 21-21„ импульсов, усилитель 3 и линию 4 связи, на приемной стороне — селекторы 5„- 5 сигнала, формирователь 6 импульсов, элемент ИЛИ 7, триггер 8 . элементы 9 — 9„ запрет@, первые пороговые элементы 10 -10, вторые пороговые элементы 11 — 11„, тактовый генератор 12, счетчики 13„- 13, эталонные регистры 141 14, сумматоры

15 15» буферные регистры 16., — 16 задатчики 17 — 17,„ смещающих напряжений, формирователи 18„- 18м сигнала обнуления.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Формирователи 2„- 2„. импульсов при поступлении сигналов на информационные входы формируют импульсные сигналы определенной длительности, причем длительность импульсов, вырабатываемая m-м формирователем, вычисляется по формуле где Т вЂ” длительность базового импульса, равная полупериоду первой моды резонансных колебаний элемента выделения сигнала, выполненного на основе пьезоэлектрического резонатора;

m — номвр формирователя;

h f — ширина полосы пропускания элемента выделения сигнала при импульсном возбуждении по уровню 0,5.

Длительность импульсов зада. ется задающими генераторами 1„- 1 „. Таким образом. осуществляется кодирование передаваемых информационных символов импульсными сигналами разной длительности. С формирователей

2„- 2ц сигналы поступают на усилитель 3 и затем в линию 4 связи.

Селекцию импульсов по их длительности осуществляют селекторы 5 — 5> сигнала. Амплитуда напряжения на их выходах максимальна при длительI ности входного импульса, равной половине периода резонансных колебаний пьезоэлектрического резонатора.

Уровень напряжения, соответствующий уровню полезного сигнала на вы1125644 ходах селекторов 5>,— 5> фиксируется соответствующими первыми пороговыми элементами 10„ - 10„,. При импульсном возбуждении селекторов 5|- 5, выполнеиньм на основе пьезоэлектрических 5 ! резонаторов, в них возникают паразитные колебания, следующие,за полез ным сигналом. Следовательно, граничная частота передачи сигналов в рассматриваемом устройстве ограничена временем затухания паразитйых колебаний s селекторах 5 — 5 . Гашение паразитных колебаний в,устройстве с помощью введения отрицательной обратной связи осуществляется по цепи:5 выход селектора 5 - 5|„ сигнала— информационный вход элемента 9,,- 9М запрета — выход элемента запретавторой вход селектора 5 - 5 сигнала. Сдвиг фазы входных сигналов на 2О

180О, необходимый для осуществления отрицательной дбратной связи, обеспечивается применением в качестве селекторов 5 - S сигнала пьезоN электрических резонаторов. !

На время прохождения через се. лекторы 51 58 сигнала полезного сигнала элементы 9<- 9 запрета закрыты а первые пороговые элементы ЗО

10|- 10м открыты. Для этого предназначены формирователь 6, элемент

ИЛИ 7 и триггер 8. Формирователь

6 осуществляет формирование по переднему фронту пришедшего из линии

4 связи сигнала обнуления триггера 7, что приводит к открытию первых пороговых элементов 10„ — 10 и закрыванию элементов 9 — 9 | запрета.

Отфильтрованные сигналы с выходов селекторов 5 - 5 сигнала| поступай ют на входы элемента ИЛИ 7. Зад» ним фронтом отфильтрованные полезные сигналы, прошедшие на выход эле- 45 мента ИЛИ 7, перебрасывают триггер

8 в единичное состояние, что вызывает открывание элементов 9| — 9 запрета (открывание цепи отрицательной обратной связи) и закрывание элемен- 5О тов 101- 10 . Уход резонансных частот соответствующих селекторов 51- 5| сигнала фиксируют посредством использования соответствующих вторых пороговых элементов 11>- 11» такто- 55 вого генератора 12, счетчиков 13> -13|||| эталонных регистров 141- 14 1, сумматоров 15| - 15м.

Счетчики 13 — 13 осуществляют

И функцию определения резонансной час тоты соответствующего селектора

5 — 5 сигнала в данный момент времен ни. Выполнение указанной функции связано с тем, что селекторы 5 — 51„ выделения сигнала представляют собой трехвходовые пьезокерамические дисковые резонаторы с симметричным располсжением входов f3). Период ударных колебаний для этих резонаторов соответствует резонансной частоте резонатора. Поэтому определение егб величины позволяет осуществить определение резонансной частоты соответствующего селектора 5„ - 5> сигнала. На счетные входы счетчиков 13„ - 13| поступают тактовые импульсы с соответствующих вторых пороговых элементов 11,, — 11, которые разрешают их пропускание с тактового генератора

12 при единичном состоянии на их первых входах, соединенных с выходами соответствующих элементов 91- 9 запрета. Передний фронт импульса гашения ударных колебаний с элементов 9,,— 9> запрета вызывает также формирование импульсов обнуления соответствующих счетчиков 13„- 13| формирователями 18 |- 18 | сигнала обнуления.

Со счетчиков 13„- 13< код, соответствующий резонансной частоте соот-: ветствующих селекторов.5| - 5 сигИ нала, поступает на первые входы сумма торов 15>" "15 ", на вторые входы которых поступает код с эталонных регистров 14 14„, соответствующий первоначально заданной резонансной частоте селекторов 5 - 5 сигнала, равной центральной частоте соответствующих зада|ощнх генераторов 1„ - 1,„.

Сумматоры 15„ " 15,1 осуществляют .вычисление модуля разности кодов счетчиков 13„- 13м и эталонных регистров 14 - 14, который соответствует уходу резонансной частоты соот(ветствующих селекторов 5 - 5 сигна1 hl ла в данный момент времени относительно первоначально заданного. г

По заднему фронту импульса гашения ударных колебаний элементов

9„ - 9> запрета, информация с сумматоров 15.|- 15|,,переписывается в соответствующие буферные регистры 16» - 16, после чего преобразуется в задатчиках смещающнх напряжений, представляющих собой цифроаналоговый преобразователь R-2R, в

1125

7 аналоговую форму и далее поступает на третьи входы соответствуюших селекторов 5 — 5я сигналов и сдвигает их резонансную частоту пропорционально сигналам рассогласования, соответствующим разности содержимого счетчиков .13 - 13 и эталонных рек гистров 14 — 14, т. е. производит подстройку резонансной частоты селекторов 5„ - 5 сигналов в соответствии fÎ с первоначально установленным значением. Указанный сигнал рассогласования с задатчиков 171 — 17 смещающнх напряжений пропорционален рас- стройке резонансной частоты. Поэтому установка первоначально заданного значения резонансной частоты селекторов 5„ - 5н сигнала производится в течение одного такта, что при достаточно плотных потоках информации 20 также ведет к повьппению достовер- ности передачи информации.

Каждый последующий период ударньпс колебаний вследствие наличия потерь в селекторах 5 - 5 и воздей" 25

N ствия элементов 9„- 914 запрета, выполняющих функцию гашения ударных колебаний в селекторах 5 - 5 сигнаN ла, отличается от первоначально заданного. Поэтому каждый новый положительный. перепад с выхода элемента 9„ — 9 запрета, фиксируемый форми" роватепями 18 - 18 сигнала обнуления, вызывает изменение состояния эталонных регистров f4 - 14м в соответствии с экспериментально иэмерен35 ным шагом изменения периода ударных колебаний (4 3. Нредпопагается линейный закон изменения шага колебаний.

Поступление информационного сигнала, фиксируемого элементами запрета, вызывает возврат состояния эталонных регистров в исходное состояние, соответству ипее первоначально заданной резонансной частоте соответствующих

4S элементов 51- 5м выделения сигнала.

Таким образом, производится автоподстройка резонансных частот вплоть до полного гашения ударных колеба ний селекторов 5<- 5а сигналов, кото 50 рая наряду с компенсацией изменения периода ударных колебаний в sa- . висимости от его порядкового номе644 8 ра повышает достоверность передачи информации. ,Вторые пороговые элементы 11 — 11 к представляют собой усилительные элементы И.

Тактовый генератор 12 представляет. собой известный кварцованный генератор прямоугольных импульсов.

Счетчики 13>- 13 1 выполнены на основе микросхем .155ИЕ7, 155ИЕ1 или

155ИЕ2 (ипи их аналогов). Схема включения этих микросхем известна.

Зт нные регистры 141- 14> в няют на основе микросхем 155ИЕ7 с параллельной установкой данных.

Схема включения этих микросхем известна.

Сумматоры f5 - -15 выполняют на микросхемах 155ИИ2 (спи их аналогах) .

Реализация функции вычитания иа микросхемах 155ИИ2 может быть выполнена по известной методике. Кроме этого, сумматоры 15„ - 15 могут быть выполнены на .микропроцессорных комплектах. При этом as соображений обеспечения предпочтительней применение

585 или 589 серий (585ИХ01, 585ИК02, ипи К589ИК01, К589ИК02). В лаборатор-. ных образцах сумматоры 15„- 15< реализованы на основе ИЖ 1.55ИЙ2.

Буферные регистры 16„- 16 могут быть выполнены, например, на микросхемах 155ИР2 по известной схеме включения, Задатчики, 17„ - 17 смещающих напряжения могут быть выполнены на матрицах к - 2К или на серийно выпускаемых ЦАП - 572ПА1А, 572ПА2А, К1108ПА1А.

Формирователи сигналов обнуления представляют собой дифференцирующую цепь, Технические преимущества предлагаемого устройства по сравнению с из« вестным., заключаются в повышении достоверности передачи информации в 1,61,7 раза. Достоверность передачи информации возрастает s линиях связи с повышенным .коэффициентом уплот- нения каналов. Вследствие повышения достоверности передачи информации при использовании предлагаемого устройства отпадает необходимость включения резервных приемно-передаюЩих устройств.

1125644

Составитель И. Бочарова !

Техред И. Асталош Корректор О. Луговая

Редактор А. Шишкина

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная. 4

Заказ 8543/38 Тираж 568 < Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

f13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5