Система для передачи и приема дискретной информации

 

Изобретение относится к телемеханике и может быть использовано в системах управления. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и достоверности передачи информации. Система для передачи и приема дискретной информации содержит на передающей части генератор импульсов 1, делитель 2 частоты, первый распределитель 3 (командных импульсов), формирователь импульсов 4, ключи 5 управления, элементы И 6,7, первый элемент ИЛИ 8, элемент И-НЕ 9, второй распределитель 10 (синхронизации), второй элемент ИЛИ 11, первый 12 и второй 13 ключи, накопительный конденсатор 14, генератор тока 15, развязывающий диод 16, передающую антенну 17, блок контроля 18, индикатор 19. Приемная часть содержит N информационных каналов, включающих приемные антенны 20 и 21, приемники сигналов 22 и 23, блок автоматического выбора информационного канала, блок задержки 25, сумматор 26 импульсов, пиковый детектор 27, компаратор 28, селектор 29 командных импульсов, селектор 30 синхроимпульсов, генератор 31 импульсов, делитель 32 частоты, распределитель 33 импульсов, дешифратор 34 импульсов, блок 35 исполнительных элементов, формирователь 36 сигнала запрета. Система позволяет производить селекцию сигнала от помех с помощью синхронного накопления этого сигнала, селекцию по амплитуде и длительности и позволяет повысить надежность и помехоустойчивость системы. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

„„SU„, 1564669 А1 (У1)5 С 08 С 19/16

В EOO

ПАПНИ0-1

:-. 4F ëÈ (21) 4403445/24-24 (22) 04. 04.88 (46) 15. 05. 90. Бюл. ¹18 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский угольный институт (72) И.H.Ôåäoðàøêo (53) 621.398 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 786023, кл, Н 04 В 7/04, 1980.

Авторское свидетельство СССР №- 1053128, кл. G 08 С 19/16, 1981. (54) СИСТЕМА ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА

ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к телемеханике и может. быть использовано в системах управления. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и достоверности передачи информации. Система для передачи и приема, дискретной информации содержит на передающей части генератор импульсов 1,делитель 2 частоты, первый распределитель 3 (командных импульсов), формирователь импульсов 4, ключи 5 управления, элементы И 6, 7, первый элемент ИЛИ 8, 2 элемент И-HE 9, второй распределитель

10 (синхронизации), второй элемент

ИЛИ 11, первый 12 и второй t3 ключи, накопительный конденсатор 14, генератор тока 15, развязывающий диод 16, передающую антенну 17, блок контроля

18, индикатор 19. Приемная часть содержит и информационнык каналов, включающих приемные антенны 20 и 21, приемники сигналов 22 и 23, блок автоматического выбора информационного канала, блок задержки 25, сумматор

26 импульсов, пиковый детектор 27, компаратор 28, селектор 29 командных импульсов, селектор 30 синхроимпульсов, генератор 3 1 импульсов, делитель д

32 частоты, распределитель 33 импульсов, дешифратор 34 импульсов, блок

35 исполнительных элементов, формирователь 36 сигнала запрета. Система (, позволяет производить селекцию сигнала от помех с помощью синхронного накопления этого сигнала, селекцию по реы амплитуде и длительности и позволяет (д повысить надежность и помехоустойчи- ар вость системы. 1 з.п. ф-лы, 5 ил., р

1564669 с

Изобретение относится к телемехан ке и может быть использовано в сист мах управления.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и достоверности передачи информации.

На фиг.1 приведена структурная ема системы, на фиг,2-5 — временные аграммы ее работы. 10

На передающей части система содерж т генератор 1 импульсов, делитель 2 ч стоты, первый распределитель 3 (омандных импульсов), формирователь

4 импульсов, ключи 5 управления, эле- 15 м нты И 6, 7, первый элемент ИЛИ 8, 1 э емент И-НЕ 9, второй распределитель

1 (синхронизации), второй элемент

11, первый 12 и второй 13 ключи, н копительный конденсатор 14, генера 20 т р 15 тока, развязывающий диод 16, п редающую антенну 17, блок 18 контр ля, индикатор 19. На приемной части с стема содержит и информационных к налов (показаны два), включающих 25 иемные антенны 20 и 21, приемники . 2 и 23 сигнала, блок 24 автоматическ го выбора информационного канала, б ок 25 задержки, сумматор 26 импуль-. с в, йиковый детектор 27 импульсов, к мпаратор 28, селектор 29 командньж и ульеов,. селектор 30 синхроимпульс в, генератор 31 импульсов, делитель

3 частоты, распределитель 33 импульс в, дешифратор 34 импульсов, блок 35 3 и полнительньж элементов, формироват ь 36 сигнала запрета.

Система работает следующим образ м.

Генератор 1 вырабатывает импульсы 40 (иг.2а), поступающие на тактовый в од распределителя 10 синхронизации и на вход делителя 2 частоты. Импульс с выходов делителя 2 частоты поступают на формирователь 4 импульсов, 45 в яходные импульсы которого (фиг.26) пфступают на вторые входы элементов

И 6, 7, Импульсы с второго выхода дел1 теля частоты поступают также на тактовый вход Распределителя 3 командных импульсов, на вьжодах группы кОторого формируются стробирующие импульсы (фиГ,2 r-к), поступающие че рез ключи 5 управления на первые входй элементов И 6, 7, Выходные сигналы элементов И 6, 7, а также сигнал (1риг.2в) с первого выхода распределит ля 3 командных импульсов, использу-ейыи для цикловой синхронизации, подаются на соответствующие входы первого элемента ИЛИ 8, сигнал с выхода которого подается на первый вход элемента И-НЕ 9. На фиг.2л показан сигнал на выходе первого элемента ИЛИ 8 при подключенных через ключи 5 управления импульсах с выхода распределителя 3 командных импульсов, соответствующих 2, 3 и 5 тактам его работы.

Обратная связь с второго выхода распределителя 3 на его же вход начальной установки определяет длительность цикла передачи команд .

Выходной сигнал элемента И-НЕ 9 подается на вход начальной установки нуля распределителя 10 синхронизации, на тактовый вход которого подаются импульсы (фиг.За) генератора 1 импульсов. Когда на гервом входе элемента

И-НЕ 9, соединенном с выходом элемента ИЛИ 8, сигнал (фиг.36) отсутствует, на ed выходе формируется высокий уровень (фиг.Зв), устанавливающий распределитель 10 синхронизации в начальное состояние, при котором на его первом и втором прямом выходе (фиг.3r,д) сигнал в этот. момент времени имеет нулевое значение, а на инверсном выходе единичное значение ° В случае прихода на первый вход элемента И-НЕ

9 командного импульса (фиг.36), на его выходе устанавливается нулевое значение (фиг.Зв), обеспечивающее работу распределителя 10 синхронизации, импульс с первого выхода которого (фиг.Зг) подается на управляющий вход ключа .12. Импульс (фиг.Зд) с второго выхода распределителя 10 через элемент ИЛИ 11 подается на управляющий. вход ключа 13 и вход генератора 15 тока, а сигнал с инверсного выхода распределителя 10 подается на второй вход. элемента И-НЕ 9, чем обеспечивается периодическая установка распределителя 10 в начальное состояние (фиг.Зв) во время действия командного импульса (фиг.36) на втором входе . элемента И-НЕ 9.

В паузах между импульсами, поступающими на ключи 12 и 13 (фиг.Зг,д), накопительный конденсатор 14 заряжается от генератора 15 тока через развязывающий диод 16. При поступлении импульса (фиг.3r) на ключ 12 ключ замыкается и в колебательном контуре, образованном накопительным конденсатором 14 и индуктивностью антенны 17, возникают затухающие электромагнитные

5 15646 колебания (фиг ° За), которые индуцируются передающей антенной 17 в окружающее пространство. Импульс, поступающий на ключ 13 генератора 15 тока (фиг.Зд),отключает генератор 15 тока

5 и замыкает ключ 13, чем обеспечивается быстрое затухание паразитного колебательного процесса (фиг.Çe) в колебательном контуре, образованным накопительным конденсатором 14, индуктивностью антенны 17 и паразитной емкостью разомкнутого ключа 12.

Блок 18 контролирует правильность работы распределителя 3 и сигнал с выхода элемента И-НЕ 9 путем измерения временного интервала между импульсами. Результат контроля отображается индикатором 19. В случае отклонения режима от нормального блока 20

i8 через элемент ИЛИ 11 отключает генератор 15 тока и замыкает ключ 13, что приводит к прекращению формирования сигнала в передающей антенне !7.

Нарушение режима работы отображается 25 на индикаторе 19.

Сигнал с передающей антенны t7 индуцируется в приемных антеннах 20 и 21 и поступает на соответствующие приемники 22 и 23, выходные сигналы- 30 которых поступают на блок 24 автоматического выбора информационного канала, который осуществляет выбор наилучшего информационного канала и сигнал которого (фиг.4а) подается на блок 25 задержки и сумматор 26 импульсов. С второго выхода блока 24 автоматического выбора информационного канала выдается на компаратор 28 в качестве опорного напряжение, ха- 40 рактеризующее качество выбранного информационного канала.

Импульсы с выходов блока 25 задержки (фиг.4б,в,г) поступают на вхо-. дЬ| сумматора 26, куда также поступает 45 и незадержанный сигнал (фиг.4a) с выхода блока 24. Время задержки сигнала с каждого выхода блока 25 задержки выбирается кратным периоду импульсов, сформированных в передающей части .системы (фиг.3r,е), благодаря чему в сумматоре 26 происходит суммирование сигнала, а уровень помех не увеличивается, так как их период носит как правило случайный характер. В случае детерминированных помех период импульсов, формируемых в передающей части системы (фиг,3r,е), заранее может быть выбран не кратным- возмож69 6 ному периоду помехи. Сигнал (фиг.4д) с выхода сумматора 26 импульсов поступает на пиковый детектор 27 импульсов, выделяющий его огибающую (фиг.4е) . Этот сигнал сравнивается в компараторе 28 с опорным напряжени.— ем, поступающим из блока 24 автоматического выбора информационного канала, и в случае его превышения на выходе компаратора формируется импульсный сигнал (фиг.4ж), поступающий на селекторы 29 и 30. Помехи, проходящие на вход компаратора 28, из-за отсутсвия их суммирования имеют амплитуду значительно ниже амплитуды сигнала и опорного напряжения и на выход компаратора 28 не проходят.

Сигнал (фиг.5a) на выходе компаратора 28 в соответствии с передаваемой структурой сигнала (фиг.2л) содержит импульсы двух уровней длительности: синхроимпульсы и импульсы команд, Селектор 29 командных импульсов осуществляет селекцию по длительности выходного сигнала компаратора 28 с целью защиты системы от кратковременных помех, которые могут содержаться в сигнале. Выбором необходимой дли-! тельности командного импульса на передающей стороне (фиг..2л) можно эффективно бороться с импульсными помехами промышленного характера. Выход" ной сигнал селектора 29 подается на разрешающий вход дешифратора 34. Селектор 30 синхроимпульсов выделяет из выходного сигнала компаратора

28 (фиг.5а) синхроимпульс (фиг.5в), служащий для цикловой синхронизации работы делителя 32 частоты и распределителя 33 импульсов. Делитель 32 частоты формирует из импульсов генератора 31 импульсы, необходимые для работы распределителя 33 импульсов (фиг.5г), Распределитель 33 импульсов из выходного сигнала делителя 32 частоты, поступающего на его тактовый вход (фиг.5г), формирует стробирующие.импульсы (фиг.5д-и), поступающие на входы дешифратора 34, где происходит выделение командных импульсов (фиг,5к-л), а также их накопление и преобразование в форму, удобную для управления блоком 35 исполнительных элементов. формирователь 36 сигнала запрета контролирует период синхроимпульса (фиг.5в) на выходе селектора

30 синхроимпульсов и в случае несоот1564669 ветствия его заданной величине блокирует работу дешифратора 34, что устраняет ошибки в работе дешифратора цри пропадании сигнала, а также при аботе системы от нескольких пультов

5 правления одновременно.

Устройство обеспечивает передачу прием управляющей дискретной информации в сложных производственных ус10 ловиях в том числе и в. шахтных услоиях благодаря большой помехоустойчиости, позволяет отказаться от исользования инфракрасного канала свяи и за счет этого исключить направ- 15 енность приема и передачи информаии, снизить расход энергии автономого источника питания пульта управения за счет большой скважности ередаваемого сигнала и большого КПД

20 ередающей антенны по сравнению с инракрасными излучателями.

Наличие в системе и информационных аналов с автоматическим выбором лучего из них, использование передаю- 25 ей и приемных антенн, выполненных виде катушек индуктивности на феритовых стержнях, параметры которых або зависят от расположения произодственных конструкций и оператора, елекция от помех с помощью синхроного накопления, селекция по амплитуде и длительности, а также накопление с гнала после дешифрации в сочетании с контролем сигнала на приемной и передающей сторонах позволяет повысить

35 э, сплуатационную надежность и помехо), устоичивость системы.

Формула из обреTeHHH 40

1. Система для передачи и приема д яскретной информации, содержащая на передающей стороне генератор импульсов, первый распределитель импуль- 45 сОв, соответствующие выходы группы которого через одноименные ключи управления подключены к первым входам одноименных элементов И, первый элемент ИЛИ, первый выход первого рас50 пфеделителя импульсов соединен с первым входом блока контрбля, первый выход .которого соединен с входом ин д1 катбра, формирователь импульсов, В код которого соединен с объединенн вторыми входами элементов И, 55 и раый ключ, передающую антенну на иемной стороне содержащая приемники сигналов по числу информационных ка" налов, входы которых соединены с соответствующей приемной антенной, генератор импульсов, формирователь сигнала запрета, селектор синхроимпульсов, выход которого соединен с входом начальной установки распределителя импульсов, выходы которого соединены с .информационными входами дешифратора, выходы которого соединены с соответствующими входами блока исполнительных элементов, отличающаяся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и достоверности передаваемой информации, в системе нэ. передающей стороне введены второй распределитель импульсов, делитель частоты, генератор тока, развязывающий диод, накопительный конденсатор, второй элемент ИЛИ, второй ключ, элемент

И-НЕ, выход генератора импульсов соединен с тактовым входом второго распределителя импульсов и с входом делителя частоты, первый и второй выходы которого соединены с одноименными входами формирователя импульсов, второй выход делителя частоты соединен с тактовым входом первого распределителя импульсов, первый выход которого соединен с входом первого элемента

ИЛИ, второй выход распределителя импульсов соединен со своим входом начальной установки, выходы элементов

И соединены с соответствующими входами группы первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом блока контроля и с входом начальной установки второго распределителя импульсов, первый прямой выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, второй прямой выход соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, инверсный выход соецинен с вторым входом элемента И-НЕ, второй выход блока . ( контроля соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющими входами второго ключа и генератора тока, первый выход последнего через развязывающий диод подключен к первым выводам второго ключа и передающей антенны, второй вывод которой соединен.с первым вывоцом первого ключа, второй выход генератора тока подключен к вторым выводам накопительного конденсатора, первого и второго ключа, на приемной стороне введены блок задержки, сумма-

1564669!

О. тор, селектор командных импульсов, пиковый детектор, компаратор, делитель частоты, блок выбора информационного канала, информационные входы которого подключены к выходам соот5 ветствующих приемников сигналов, . тактовый вход которого объединен с тактовым входом делителя частоты и подключен к выходу генератора импульсов, 1О первый выход блока выбора информационного канала соединен с первым входом компаратора, второй выход соединен с первым входом сумматора и.с входом блока задержки, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с вторым, третьим и четвертым входами сумматора, выход которого через пиковый детектор соединен с вторым входом компаратора, выход которого соединен с входами селектора синхроимпульсов и селектора командных импульсов, выход последнего соединен с разрешающим входом дешифратора, выход селектора синхроимпульсов соединен с входом начальной установки делителя частоты и через формирователь сигнала запрета с запрещающим входом дешифратора, выход делителя частоты соединен с тактовым входом распределителя.

2. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что передающая и приемные антенны выполнены в виде катушек индуктивности на ферритовых стержнях.

15646б9

4ЬГХ

Составитель В.Стуков

Редактор О.Спесивых Техред Л.Серд окова Корректор M. Шар оши

Заказ 1163

Тираж 440

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям лри ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 10)