Телемеханическая система

 

Изобретение относится к телемеханике и может быть использовано при передаче и приеме сигналов тeлevпpaвления и телесигнализации. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости телемеханической системы путем повышения вероятности и точности обнаружения синхрослова в канале связи. Телемеханическая система содержит на пункте управления 1 генератор 2 кода, кодер 3 синхрослова, инвертор 4, кодер 5 адреса, кодер 6 информации , мультиплексор 7, канал 8 связи, включающий передатчик 9, линию 10 связи, приемник II , контролируемые пункты 12. 3 ил.

СВОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) (51) 4 С 08 С 19/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4173441/24-24 (22) 04.01.87 (46) 15.09.88. Бюл, У 34 (71) Центральное конструкторское бюро гидрометеорологического приборостроения (72) А.В,Ожгихин и И.Т.Барамыкин (53) 621.398(088.8) (56) Патент Великобритании 11 2059724, кл, Н 04 Ь 11/16, опублик. 1981. (54) ТЕЛЕИЕХАНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА (57) Изобретение относится к телеме" ханике и может быть использовано при передаче и приеме сигналов теле правления и телесигналиэациц. Целью изоб" ретения является повышение помехоустойчивости телемеханической системы путем повышення вероятности и точности обнаружения синхрослова в канале связи. Телемеханическая система содержит на пункте управления 1 генератор 2 кода, кодер 3 синхрослова, инвертор 4, кодер 5 адреса, кодер 6 инФормации, мультиплексор 7, канал 8 связи, включаюший передатчик 9, линию 10 связи, приемник 11, контролируемые пункты 12 ° 3 ил, 1424044

Изобретение относится к телемеханнке и мояет быть использовано при передаче и приеме сигналов телеуправления и телесигналнзяции.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости телемеханнческой системы путем повышения вероятности и точности обнару кения синхрослова при наличии искажений сигнала в канале связи

На фнг. I изображена структурная электрическая схема телемеханической системы; на фиг.-2 - функциональная электрическая схема контролируемого пункта; на фиг. 3 — временные диаграммы работы системы.

Телемеханическая система содержит на пункте управления (ПУ) генератор 2 кода, кодер 3 синхрослова, 20 нивертор 4, кодер 5 адреса, кодер б информации, мультиплексор 7, канал 8 связи, состоящий из передатчика 9, линни 10 связи и приемника 1), на контролируемых пунктах (KII) 12 — re- 25 иератор !3, делитель 14 частоты, первый 15 и второй 16 счетчики,,дешифратор 17, первый )8, второй 19 и третий 20 триггеры, первый 25 и второй

22 элементы И-HJIH 21 и 22, регистр ;©

23 сдвига, пороговый элемент 24, декодер 25 адреса, группу декодеров

26 -26 информации щ элемент 27 saдеушки.

Телемеханическая система работает следукш1им образом, При начале передачи команд телеуправления по сигналу "Пуск" с генератора 2 кода начинают последовательно поступать на адресные А-входы мультиплексора 7 параллельные двоичные коды, в соответствии с которыми мультиплексор 7 поочередно подключает к своему выходу сигналы, находящиеся на его D-входах данных.По сигналу с управляющего выхода генератора 2 кода включается передатчик 9 канала

8 связи в момент начала передачи команд телеуправления, Генератор 2 кода представляет собой последовательно соединенные генератор серии из прямо- 50 угольных импульсов и счетчик.

Параллельный 1-разрядный код синхрослова с кодера 3 синхрослова подключен к первой группе D-входов данных мультиплексора 7 начиная с второ- 55 го входа этой группы D-входов, К первому входу этой группы D-входов через инвертор 4 подключен первый выход кодера синхрослова 3. В результате этого вместо, например, 7-разрядного синхрослова II10010, с кодера 3 сннхрослова через мультиплексор

7 в канал 8 связи передается код

OlIlOOIO. К второй группе D-входов мкльтиплексора 7 подкгиочен параллель. ный код с кодера 5 адреса, К третьей группе D-входов мультиплексора 7 подключен параллельный код с выхода ко" дера информации 6. Параллельный код на выходах кодеров 5 и 6 адреса н информации должен быть сформирован до начала передачи сообщения, например, при помощи имеющихся в них тумблеров и кнопок управления, или при помощи поступивших на них сигналов управления, Мультиплексор 7 в соответствии с кодом управляющей кодовой комбинации генератора 2 преобразует параллельный код на своих D-входах в последовательный код на своем выходе. Инфор" мация и адрес собраны в блоки сообщения (по Ь символов в каядом). Код адреса мокет занимать как часть какоголибо блока, так и весь блок. В коды адреса и информации внутри блока сообщения могут быть дополнительно введены проверочные символы для помехоустойчнвого кодирования информации.

Они могут быть сформированы как внутри кодеров 5 адреса н 6 информации, так и в мультиплексоре 7 (например, при кодировании повторением). С вы" хода мультиплексора 7 сообщение в виде последовательного двоичного кода поступает на передатчик 9 канала 8 связи. Длительность одного символа кода равна Т. Передатчик 9 преобраэуI ет двоичные символы последовательного кода в вид, удобный для передачи по линии 10 связи. На другом конце линки

10 связи приемник 11 преобразует этот сигнал опять в символы двоичного последовательного кода, поступающие на

KII 12. За счет помех и шумов в канале 8 связи символы двоичного кода име.. ют искажения различного вида (краевые искажения, искажения типа дробления и преобладания), После передачи всего сообщения передатчик 9 выключается.

Из канала 8 связи сигнал О., в виде последовательного кода поступает на элемент И-КПИ 2!. На временной ди- . аграмме фиг. 3 показаны поступившие. иэ канала 8 связи два последних символа синхрослова "10" и два кода сообз

1424 шения "101" и "OII". Искажения, которым может быть подвержен этот сигнал, на временной диаграмме не показаны.

Перед началом цикла приема сообшения триггер 20 находится в единичном состоянии, установленном или в конце предыдушего цикла приема, или по включен+ и питания КП. Счетчик 15, триггеры 18 и 19 и счетчик 16 находятся в нулевом состоянии.

Единичное состояние триггера 20 через элемент 21 задержки разрешает прохождение сообшения 11, через элемент И-ИЛИ 21 íà D-вход данных регистра 23. Делитель 14 частоты (счетчик) делит частоту f генератора 13 непрерывной последовательности иглпульсов до получения сигнала U частоты выборок f,, в целое число п раз превышаюшей частоту слодования символов синхрослова. Чем больше и, тем большую точность синхронизации можно получить в КП 12, но тем сложнее схема регистра 23 сдвига и порогового логического элемента 24, Практически n 3-5. Период следования импульсов 11 на выходе делителя 14

Т частоты 7 = —. Эти импульсы П чеи реэ верхний элемент И-ИЛИ 22 поступают на С-синхровход последовательной записи регистра 23. По отрицательному фронту этих импульсов U> в регистр 23 сдвига последовательно записываются двоичные числа, соответствуюшие сигналу U4 íà D-входе данных регистра 23 сдвига. Пороговый элемент 24 одновременно анализирует состояние первых nl разрядов регистра 23 сдвига с целью обнаружения,синхрослова. Обшее число разрядов в регистре 23 сдвига должно быть не менее nl и не менее количества символов h в блоке сообшения, Например, при nl 35 и h 32 обшее число символов в регистре 23 сдвига должно быть равно 35. Каждая из 1 символов синхрослова занимает п разрядов регистра 23 сдвига. Если при отсутствии искажений в канале 8 связи сигнал выборки символа синхрослова в соответствуюших разрядах регистра 23 сдвига pолжен быть единичным, то сигнал на пороговом элементе

24 подается с соответствуюших прямых выходов регистра 23 сдвига, а если нулевым - то с соотзетствуюших инверсных выходов регистра 23 сдвига.

044

При точной записи в регистр 23 сдвига символов синхросчова на входе порогового элемента 24 должно присутствовать nl единиц. Из-за нали5 чия помех в канале 8 связи число единиц на входах порогового элемента 24 превьппает его пороговое значение

m

Фактически при этом производятся операции определения .„:дискретной ssaимнокорреляционной функции двух ко15 дов эталонного и ITpHHHTol о °

Выбор порогового значения ш производится на основе анализа дискретной автокорреляционной функции выборок синхрослова таким образом, чтобы дискретная автокорреляционная функция превьппала пороговое значение п в верхней, самой узкой части пика этой функции. Это позволяет достичь высокой точности синхронизации при

25 малой вероятности пропуска синхрослова. Например, при числе выборок на один символ синхрослова и 5 и числа символов синхраслова 1 7 и при использовании в качестве синхрослова 7 символьного кода Баркера пороговое значение следует выбирать равным m 32, так как вершина пика дискретной автокорреляционной функции соответствует числу единиц иа выходах регистра 23 сдвига и на входах порогового элемента 24, равному

35, а предыдушая плошадка на пике дискретной автокорреляцконной функции, соответствуюшая сдвигу синхрослова относительно его самого ыа

40 период 2 между двумя выборками, соответствует числу единиц на входе по. рогового элемента 24, равному 3I.

Выбор порогового значения ш а 32 приведен к понижению точности опреде45 ления временных границ синхрослова на время, Нулевой сигнал U с вы- хода триггера 20 через элемент 21, задержки (напряжение 6п) снимает обнуление со счетчика 15 по его R-вхо ду, Счетчик 15 начинает считать импульсы с генератора 13 непрерывной последовательности импульсов, поступаюшие на его С-вход.

Элемент 27 задержки необходим для

55 г смешения на время — времени начала

2 приема информационных блоков сообшения, начииаюшегося с момента оконча"

1424044

55 ния обнуления счетчика 15, относительно наиболее вероятного времени срабатывания порогового элемента 24.

При отсутствии элемента 27 задержки ошибка в определении времени начала информационных импульсов была бы односторонней, изменяющейся от 0 до

ФМ

С со средним значением —. При введеУ 2 ним этого элемента задержки ошибка во времени является двухсторонней, / г от - — до - со средним нулевым эна2 2 чением.

Единичные импульсы 1 а, появляющиеся на первом выходе дешифратора 17, подключенного к выходам счетчика 15, соответствующие началу каждого символа принимаемой информации (нулевому состоянию счетчика I 5), устанавливают в нулевое состояние счетчик

16 и триггер 18, После окончания этих импульсов Ul счетчик 16 начинает подсчет импульсов, поступающих на его счетный С-вход от генератора 13 непрерывной последовательности импульсов, во время присутствия на его DE-входе разрешения счета единичного напряжения U< за время дительности Т одного символа информации. Счетчик 16 измеряет длительность единичных сигналов U за время приема Т вЂ” одного символа информационной части сообщения. Когда длительность единичных импульсов U q превысит половину времени приема Т одного символа информационной части сообщения, сигнал с выхода счетчика 16 перебрасывает триггер 17 в единичное состояние U» которое через элемент

И-ИЛИ 21 поступает на D-вход данных регистра 23 сдвига. Запись значения ,сигнала U4 на D-входе регистра 23 сдвига производится по фронту сигнала U», на втором выходе дешифрато.ра 17, поступивашего через элемент

И-ИЛИ 22 на С-вход регистра 23 сдвига (напряжение О>). Запись проиэво" дится несколько раньше, чем наступает.обнуление счетчика 16 и триггера

18, сигналом U с первого выхода дешифратора !7 в самом конце интервала приема символа сообщения. Например, при длительности одного символа Т

20 мс вались может производиться на 19,9 мс интервала Т приема одного символа.

Записанная в регистр 23 адресная часть информационного блока сообщения декодируется декодером 25 адреса в момент окончания первого блока сообщения по сигналу U«с третьего выхода дешифратора 17 ° Импульсы U> совпадают по временному положению с импульсами U<,, В случае совпадения кода принятого адреса с кодом, на который рассчитан декодер 25 адреса KII, на выходе декодера 25 адреса появля-. ется единичный импульс U,, перебрасывающии триггер 19 в единичное состояние U . Единичное состояние 1 > триггера 19 разрешает дешифрацию декодером 26 информации, по сигналам

U,-U, „ с последующих четвертых выходов дешифратора 17. Импульсы U> также совпадают по временному положению с импульсами U„4 и соответствуют окончанию приема последующих блоков сообщения. Декодеры 25 адреса КП н 26 информации могут также осуществлять обнаружение ошибок в принятом сообщении, если в ПУ 1 информация была закодирована помехоустойчивым кодом.

После окончания приема всех информационных блоков сообщения сигнал

U с пятого выхода дешифратора 17 ус15 танавливает триггер 19 в нулевое состояние U, а триггер 20 — в единичное состояние U6. Через элемент 27 задержки напряжением U устанавливается в исходное, нулевое, состояние счетчик 15, запрещается через нижние и разрешается через верхние элементы

И элементов И-ИЛИ 21 и 22 прохождение сигналов. Контролируемый пункт 12 подготавливается к приему следующего синхрослова.

Формула изобретения

Телемеханическая система, содержащая иа пункте управления кодеры синхрослова и информации, выход пункта управления подключен к первому входу канала связи, выход которого соединен с входами контролируемых пунктов, каждый из которых включает генератор, первый и второй счетчики и регистр сдвига, отличающаяся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в нее на пункте управления введены генератор хода, кодер адреса ° инвертор и мультиплексор, первый выход генератора кода пункта управления

7 )4 подключен к первому входу канала связи, вторые выходы генератора кода соединены с соответствуюшими адресными входами мультиплексора, выходы кодеров синхрослова, адреса и информации соединены непосредственно с соответствукляими информационными входами групп мультиплексора, первый выход кодера синхрослова подключен к информационному входу мультиплексора через ннвертор, выход мультиплексора пункта управления соединен с вторым входом канала связи, на каждом контролируемом пункте — делитель, первый, второй и третий триггеры, дешифратор, первый и второй элементы И-ИЛИ, элемент задержки, декодер адреса, логический пороговый элемент, группа декодеров информации, первые входы первого счетчика и первого элемента И-ИЛИ объединены и подключены к выходу канала связи, выход делителя частоты подключен к первому входу второго элемента И-ИЛИ, выход первого триггера через элемент задержки соединен с вторыми инверсными входами элементов И-ИЛИ и первым входом второго счетчика, выход генератора подключен к вторым входам счетчиков и входу делителя частоты, выходы первого н второго элементов И-ИЛИ под24044 8 ключеHbi соответственно K информационному и тактовому входам регистра сдвига, выходы которого соединены с

5 ссответстпуюшими входами порогового элемента и входами группы декодера адреса и групп соответствухаих декодеров информации, выход декодера адреса подключен к первому входу второго триггера, выход которого соединен с первыми входами декодеров группы информации,. выходы которых являются выходами системы, выходы второго счетчика подключены к соответствуюшпм входам дешифратора, первый выход которого подключен к третьему входу первого счетчика и первому входу третьего триггера, выход первого счетчика соединен с вторым входом третьего триггера, выход которого и второй выход дешифратора подключены соответственно к третьим входам первого и второго элементов И-ИЛИ, третий выход дешнфратора соединен с

25 входом декодера адреса, четвертый выход дешифратора подключен к первому sxopy первого и второму входу вто. рого триггеров, выходы группы деиифратора соединены с вторыми входами группы декодеров информации, выход порогового элемента подключен к второму входу первого триггера.

1424044

Составитель 3. Низамутдинова

Техред Л.Олийнык Корректор С. Черни

Редактор Л. Пчолинская

Тираж 558 Подпи..ное

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий л. /г

ll3035, Иосква, Ж-35, Раушскал наб., 4/л

Заказ 4691/53

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. р л. П оектная, 4