Устройство приема информации с временным разделением каналов

 

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 08 С 15/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4860929/24 (22) 02.07.90 (46) 23.11.92. Бюл. ¹ 43 (71) Уральский политехнический институт им. С.М.Кирова (72) В.А.Матвиенко. Е.В,Лагунов и А,Г.Щи-. пачев (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1575217, кл. G 08 С 15/06, 1990.

„„« Ы„„1777162 А1 (54) УСТРОЙСТВО ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ С ВРЕМЕННЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ (57) Изобретение относится к передаче информации и предназначено для выделения канальных сигналов из группового телеметрического сообщения, обнаружения сбоев синхронизации и измерения информативного параметра канальных сигналов. Изобретение может быть использовано в различных телеметрических сис1емах, в частности в системах радиозондирования атмосферы, и позволяет повысить наде>кность и расширить область применения устройства. Групповое телеметрическое сообщение с выхода приемника 1 с помощью N-канального распределителя импульсов 2, где N— число каналов в системе, разделяется на канальные сигналы. Счетчик 4 преобразует длительность канальных сигналов в цифровой код путем подсчета тактовых импульсов от генератора 5 импульсов. Зафиксированный счетчиком 4 результат измерения длительности канальных сигналов с помощью

777162 4 формирователя стробов 3 запоминается в регистрах 9.1-9.N. Идентификация канала синхронизации, име|ощего минимальну|о

{максимальную) длительность, осуществляется путем сравнения содержимого регистров по принципу "очередной с минимальным (максимальным) из предшествующих" с помощью элемента И 6, триггеров 8.1-8.N, мультиплексоров 11, 12 и

: компаратора 13. Блок мультиплексоров 7 . преобразует адрес запрашиваемого канала в адрес регистра, хранящего информацию, запрашиваемого канала, и совместно с Мультиплексором 10 обеспечивает выдачу ! на общую выходную шину информации любого из запрашиваемых каналов. 7 ил.

Изобретение относится к передаче информации и предназначено для выделения канальных сигналов из группового телеметрического сообщения с интервально-импульсной модуляцией, обнаружения сбоев синхронизации и измерения информативнога параметра канальных сигналов. Изо- бретение может быть использовано в различных телеметрических системах, в частности в системах радиозондирования ат-; мосферы, Известно устройство приема информа-, ции с временным разделением каналов, в котором селекция канала синхронизации производится путем сравнения канальных сигналов по принципу "ка>кдый с каждым", При небольшом числе каналов указанное устройство имеет хорошую .устойчивость синхронизации и достаточно простую схему, однако при увеличении числа каналов N количество основных элементов в схеме быстро возрастает (пропорционально N (N2)/2), а устойчивос.ть синхронизации снижается, Известны устройства приема информации с временным разделением каналов, в, которых сравнение канальных сигналов производится по принципу "очередной со всеми".

При увеличении числа каналов в системе количество основных элементов в схеме указанных устройств, в том числе компараторов, хотя и медленнее, чем у предыдущего аналога, тем не менее возрастает (пропорционально N). С увеличением числа компараторов снижается устойчивость синхронизации из-за усиливающегося влияния входных токов компараторов и разброса их пороговых напряжений.

Кроме того, известно устройство при-: . ема информации с временным разделением каналов, содержащее приемник, вход кото-; рого является информационным входом ус5 тройства, выход приемника подключен к . входу распределителя импульсов, выходы, которого соединены с информационными входами триггеров, выходы которых под ключены к соответствующим информацион10 ным входам блока мультиплексоров, компараторов, выход которого является первым выходом устройства, элемент И.

Указанное устройство является наибо-. лее совершенным среди известных уст15| ройств приема информации с временным разделением каналов, благодаря использо-! вани|о при сравнении канальных сигналов принципа "очередной с минимальным из предшествующих", что позволяет свести к

20 абсолютному минимуму (до одного) число аналоговых компараторов. Тем не менее

:указанное устройство, как и все предыду-. щие, относится к классу аналоговых устройств, устойчивость работы которых при

2g,; воздействии дестабилизирующих факторов снижается, Кроме того, это устройство, как и все известные аналоги. решает только задачу селекции каналов и не решает задачу измерения канальных сигналов, 30, Цель изобретения — повышение надежности и расширение области применения путем обеспечения возможности выбора измеряемого канала. /

Указанная цель достигается тем, что в

35 известное устройство приема информации с временным разделением каналов, содер>кащее приемник, вход которого является информационным входом устройства, выход приемника подкл|очен к входу распределителя импульсов, выходы которого соединены,с информационными входами триггеров, выходы которых подключены к соответствующим информационным входам блока мультиплексоров, компаратор, выход которого является первым выходом устройства, элемент И, введены формирователь стробов, генератор импульсов, счетчик, регистры и мультиплексоры, адресные входы блока мультиплексоров являются адресными входами устройства, выход приемника соединен с входом формирователя стробов, первый и второй выходы которого подключены к одноименным входам, счетчика, выход генератора импульсов соединен с тактовым входом счетчика, третий выход формирователя стробов соединен с первыми входами регистров, выход счетчика подключен к информационным входам регистров, выходы блока мультиплексоров и триггеров соединены с соответствующими адресными входами соответственно первого и второго мультиплексоров, выходы распределителя импульсов соединены с третьими входами регистров и адресными входами третьего мультиплексора, выходы регистров подключены к соответствующим информационным входам мультиплексоров, второй выход формирователя стробов соединен с первым входом элемента И, выход которого подключен к синхронизирующим входам триггеров, выход первого мультиплексора является вторым выходом устройства, выходы второго и третьего мультиплексоров соединены соответственно с первым и вторым входами компаратора, выход которого подключен к второму входу элемента И.

На фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг,2 — функциональная схема распределителя импульсов: на фиг.3 — функциональная схема формирователя стробов; на фиг.4 — временные диаграммы входного и выходных сигналов формирователя стробов; на фиг.5— функциональная схема блока мультиплексоров; на фиг.б — временные диаграммы работы устройства в отсутствие помех; на фиг.7 — временные диаграммы работы устройства при наличии помех.

Устройств содержит приемник 1, распределитель импульсов 2, формирователь стробов 3, счетчик 4, генератор импульсов

5, элемент И 6, блок мультиплексоров 7, триггеры 8,1-8.N, регистры 9.1 — 9.N. мультиплексоры 10 — 12, компаратор 13.

Распределитель 2 содержи1 (N-1)-разрядный регистр сдвига 14 и (N- I)-входовой элемент ИЛИ-НЕ 15.

1777162

Формирователь стробов 3 содер>кит Отриггер 16. элементы задор>кки 17 и 18, одновибраторы 19 и20.

Блок мультиплексоров 7 содержит идентичные мультиплексоры 21.1--21.М, одноименные адресные входы которых обьединены и образуют соответствующие адресные входы блока мультиплексоров, а -й информационный вход i-го мультиплексора подключен к k-ìó информационному входу блока мультиплексора, rye r< =-(; — + 1) „o,<щ.

Устройство работает следующим образом.

Из канала связи передаваемая информация поступает на вход приемника 1, где производится выделение полезных сигналов. На входе приемника 1 формируется последова гельность прямоугольных импульсов группового телеметрического сигнала, телеметрический кадр которого содержит N канальных импульсов, а информативным параметром канального сигнала является длительность временного интервала между положительными фронтами соседних импульсов (фиг,б, 7). Один из канальных сигналов (например, первый) имеет минимальную длительность и является опорным (каналом синхронизации).

С выхода приемника 1 групповое сообщение поступает на вход распределителя 2, на выходах которого формируются импульсы; длительностью равные информативному временному интервалу соответствующего канала. Таким образом. распределитель 2 осуществляет разделение группового телеметрического сообщения на канальные сигналы.

Счетчик 4 преобразует длительность канальHыx сигналîв в двоичный код путем подсчета тактовых импульсов, вырабатываемых генератором 5, за длительность канального сигнала. Таким образом, счетчик 4 совместно с генератором 5 решают задачу измерения длительности канальных сигна45 лов. (Формирователь стробов 3 управляет

; работой счетчика 4 и перезаписью содер>кимого счетчика в соответствующий регистр.

Для предотвращения считывания содержи50 мого счетчика во время переходных процессов в нем по положительному фронту на выходе приемника 1 на первом выходе формирователя стробов устанавливается уровень лог,О, который блокирует работу

55 счетчика. Через некоторое время, необходимое для завершения переходных процессов счетчике, на третьем выходе формирователя

3 генерируется короткий положительный импульс, по которому содержимое счетчика

7 будет записано в регистр, Номер регистра соответствует номеру данного канала на выходе распределителя импульсов, что обеспечивается подачей на вход разрешения записи этого регистра уровня лог.1 с выхода распределителя 2, После перезаписи содержимого счетчика в регистр на первом выходе формирователя 3 устанавливается уровень лог.1, который разрешает работу счетчика, а на втором выходе формирователя 3 генерируется короткий положительный импульс, сбрасывающий счетчик в нуль, после чего начинается цикл преобразования в код длительности следующего канального сигнала, Компаратор 13,мультиплексоры 11, 12

0-триггеры 8.1 — 8.N и элемент И 6 служат для определения номера регистра, в котором, хранится информация опорного канала. Номер регистра опорного канала определяется путем сравнения длительности текущего канала с минимальным из предшествующих и запоминается путем установки в единицу соответствующего О-триггера.

Пусть в результате предшествующих сравнений в единичное состояние установлен i-й О-триггер, Тогда на первый вход компаратора 13 через мультиплексор 1.1 будет подано содержимое i-ro регистра. К второму . входу компаратора 13 через мультиплексор

12, управляемый выходными импульсами распределителя 2, будут по очереди подключаться выходы регистров 9.1-9,N. Если длительность i-го канала (содержимое i-ro регистра) меньше или равна длительности текущего канала / (содержимого j-ro регистра), то на выходе компарэтора 13 формируется уровень лог,О. В противном случае на выходе компаратора формируется уровень лог.1. Таким образом, если i-й канал имеет .минимальную длительность, то на выходе компаратора постоянно присутствует уровень лог,О и состояние О-триггеров не изменяется. Если же длительность )-ro канального сигнала окажется меньше длительности сигнала i-го канала, то на выходе компаратора установится уровень лог.1, который через элемент И 6, стробируемый импульсом сброса счетчика, поступит нэ сихронизирующие входы D-триггеров 8,18.N, где будет зафиксировано состояние выходов распределителя 2 при приеме сигнала

J-ro канала, т.е, в единичное состояние будет установлен триггер 8.j. После просмотра .всех каналов в единичное состояние будет установлен О-триггер, номер которого соответствует номеру регистра, хранящего информацию опорного канала. Стробирование выходного сигнала компаратора 1. импульсом сброса счетчика 4 исключае|

1777162 8 ошибки в результатах сравнения из-за переходных процессов в мультиплексорах

11, 12 и компараторе 13.

5 | Так как очередность следования каналов известна, то после идентификации регистра, хранящего информацию опорного канала, становится известным распределение всех каналов по регистрам, что позволяет выдать на выход устройства; информацию любого запрашиваемого ка-, нала, для чего служат блок мультиплексоров 7 и мультиплексор 10, Сигнал опорного канала может иметь йе

15 только минимальную длительность, но и мак- симальнуюю. В последнем случае для идентификации канала с максимальной длительностью необходимо изменить на противоположное подключение входов компараторэ 13, 20 По сравнению с прототипом предложенное техническое решение позволяет повысить надежность устройства и расширить область его применения, Повышение надежности уст- | ройствэ достигается за счет полного исключе-, 25 ния из его состава аналоговых узлов,, Расширение области применения обеспечива-.: ется тем, что предло>кенное устройство решает. не только задачу селекции каналов, но и задачу измерения канальных сигналов, 30 Формула изобретения

Устройство приема информации с временным разделением каналов, содер>кащее приемник, вход которого является информа-; ционным входом устройства, выход приемника подключен к входу распределителя импульсов, выходы которого соединены с информационными входами соответствующих триггеров, выходы которых подключе-ны к соответствующим информационным, входам блока мультиплексоров, компарэ-, . тор, выход которого является выходом уст-: ройства, элемент И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения области применения путем .

45 обеспечения возможности выбора измеренного канала, в него введены формирователь стробов, генератор импульсов, счетчик, регистр и мультиплексоры, адредсные входы, блока мультиплексОров являются адресными входами устройства, выход приемника

50соединен с входом формирователя стробов, первый и второй выходы которого подключены к одноименным входам счетчика, выход генератора импульсов соединен с тактовым входом счетчика, третий

5 выход формирователя стробов соединен с первыми входами регистров, выход счетчика подключен к информационным входам регистров, выходы блока мультиплексоров и триггеров соединены с

8 17771 соответствующими адресными входами соответственно первого и второго мультиплексоров, выходы распределителя импульсов соединены с третьими входами соответствующих регистров и соответствующими адресными входами третьего мультиплексора, выходы регистров подключены к соответствующим информационным входам мультиплексоров, второй выход формирователя стробов

62 10 соединен с первым входом элемента И, выход которого подключен к синхронизируемым входам триггеров, выход первого мультиплексора является вторым выходом устройства, выходы второго и третьего мультиплексоров соединены соответственно с первым и вторым входами компэратора, выход которого подключен к второму входу элемента И. 1777162 ,8х

8ы

8ых. (Л./

1777162

eben

2(Выход

РР

Оаеоо гд

Юы оо

Ц оы од е

1ытод

Ф г й 1 оди00 сигювт дьлод

Ф! йаод гг

Йиод

83 йод

Вброд д/ дылд

eõ

Редактор Г.Бельская

Заказ 4124 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

5.оЕноц шкап оыход р л Рю.7

Составитель В.Матвиенко

Техред М;Моргентал Корректор М,Петрова