Устройство автоматической синхронизации шкалы времени

 

Использование: в радиотехнике в системах высокочастотной синхронизации пространственно разнесенных шкал времени. Сущность изобретения: устройство содержит аппаратуру 1 передачи сигналов времени и частоты и аппаратуру 2 контроля телевизионных сигналов времени и частоты. В состав устройства входят приемно-регистрирующий блок 3, измеритель 4 интервалов времени, алфавитно-цифровой печатающий блок 5, блок 6 формирования сигналов времени, блок 7 формирования сигналов коррекции, канал 8 телефонной линии связи, вычислитель 9 поправки расхождения шкал времени, контроллер 10 интерфейса параллельного ввода - вывода, селектор-мультиплексор 11, первый и второй n-разрядные регистры 12,13 с параллельной записью информации, блок 14 сравнения чисел, формирователь 15 кода текущего времени, счетчик - делитель на М 16, RS-триггер 17 и блок 18 совпадения. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах высокоточной синхронизации пространственно разнесенных шкал времени.

Цель изобретения - повышение точности синхронизации шкалы времени передающего телецентра (ПТЦ).

На чертеже представлена функциональная структурная схема устройства автоматической синхронизации шкалы времени передающего телецентра.

Устройство содержит аппаратуру 1 передачи сигналов времени и частоты (ПТЦ) 1, аппаратуру 2 контроля телевизионных сигналов времени и частоты. В состав устройства входят последовательно соединенные приемно-регистрирующий блок 3 и измеритель 4 интервалов времени, а также алфавитно-цифровой печатающий блок 5, блок 6 формирования сигналов времени, блок 7 формирования сигналов коррекции, канал 8 телефонной линии связи, вычислитель 9 поправки расхождения шкал времени, контроллер интерфейса параллельного ввода-вывода 10, селектор-мультиплексор 11, первый N-разрядный регистр 12 с параллельной записью информации, второй N-разрядный регистр 13 с параллельной записью информации, блок 14 сравнения чисел, формирователь 15 кода текущего времени, счетчик-делитель на М 16, RS-триггер 17, блок 18 совпадения.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы времени 1с и образцовой частоты 1 МГц передаются в составе телевизионного сигнала с помощью аппаратуры ПТЦ 1. Этот сигнал принимают приемно-регистрирующим блоком 3, входящим в состав аппаратуры 2 телевизионных сигналов времени и частоты. Блок 3 из видеосигнала выделяет сигналы времени 1 с и пакеты образцовой частоты 1 МГц, подает на первый вход ("старт") измерителя 4, а на второй вход ("стоп") подаются сигналы эталонной шкалы времени, которые поступают с блока 6 через блок 18, который выполняет роль временного ключа. Он пропускает секундные сигналы шкалы на вход измерителя 4 лишь в тот интервал времени, который определен временем отсчета М секундных импульсов счетчиком-делителем 16. Начало времени измерения устанавливается программно. С помощью вычислителя 9 записывается в регистр 13 заданный код времени. При совпадении этого кода с кодом текущего времени снятый с формирователя 15 блок 14 вырабатывает импульс, который открывает RS-триггер 17 и начинает цикл измерения на измерителе 4. Результаты в кодовом виде с выхода измерителя 4 считываются через селектор-мультиплексор 11 в контроллер интерфейса параллельного ввода-вывода 10, обрабатываются в вычислителе 9 по приведенному ниже алгоритму и записываются на алфавитно-цифровом печатающем блоке 5.

Алгоритм работы аппаратуры 2 под управлением вычислителя состоит в следующем.

Вводят входные параметры системы: текущую дату, режим работы устройства и т. д. Начало и длительность каждого цикла измерений на измерителе интервалов времени задана установочной программой, например 59^m00^s определенных часов суток.

В течение суток установлено несколько циклов контроля, например 7ⁿ59^m00^s-8^h00ⁿ00^s, 10^h59^m00^s-11^h00^m00^s, 17^h59^m00^s-18^h00^m00^s, -20^h59^m00^s-21^h00^m00^s. Длительность каждого цикла 60 с.

Первые 10 с производится измерение в режиме работы устройства "1 МГц". Результаты измерений считываются и запоминаются в вычислителе. В следующие 10 с считываются n результатов измерений в режиме работы "1 Гц", а в течение следующих 10 с - n результатов измерений в режиме работы "врезка".

Затем аналогичным образом производятся описанные выше измерения на другом канале телевизионных передач. Концом измерений служит 00^m00^sследующего часа.

Далее вычислитель переходит в программе математической обработки полученных результатов измерения.

Вычисления производятся следующим образом: 1) расчет статистического среднего τ_j= , где j - режим измерения j = 1-3; τ_ij- i -й результат измерения; 2) корреляционный анализ результатов измерения, оценка величины случайных погрешностей σ_j= 3) прогнозирование величины корректирующей поправки = a_j+b_jt a_j - результат предыдущего цикла измерений;
b_j - коэффициент, характеризующий ход часов на ПТЦ;
t - интервал времени между предыдущим и настоящим циклом измерений.

4) определение ошибочных результатов
- τ_j≥3σ
5) вычисление величины поправки на расхождение шкал времени на ПТЦ.

Δ_j= -τ_p-τ₃±τ_px, где - результат измерений,
τ_p - время прохождения сигналов от антенны передатчика ПТЦ до антенны температуры контроля;
τ₃ - задержка сигнала в аппаратуре контроля;
τ_px - поправка на шкалу рабочего хранителя относительно шкалы времени UTC (SU).

На основании результатов математической обработки информации вычислитель определяет поправку на расхождение шкалы времени на ПТЦ относительно эталонной шкалы времени. Величина этой поправки в кодовом виде записывается в первый регистр 12. Информация с этого регистра преобразуется в сигнал коррекции и в блоке 7 и передается в канал телефонной линии связи 8 для коррекции фазы сигнала 1 МГц и момента выхода сигналов времени 1 с с антенны передающей радиотелевизионной станции ПТЦ.

Эталонные сигналы времени подаются через блок 18 на измеритель 4, одновременно подаются через формирователь 15, селектор-мультиплексор 11 и вычислитель 10 на регистр 12 и блок формирования сигналов коррекции 7. Это обеспечивает синхронную работу устройства и синхронную выдачу поправок в реальном масштабе времени относительно шкалы времени и приводит к повышению точности привязки шкалы времени ПТЦ к эталонной шкале времени. (56) Авторское свидетельство СССР N 1066435, кл. Н 04 L 7/08, 1980.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ ШКАЛЫ ВРЕМЕНИ передающего телецентра, содержащее аппаратуру передачи сигналов времени и частоты и аппаратуру контроля телевизионных сигналов времени и частоты, в состав которого входят последовательно соединенные приемно-регистрирующий блок и измеритель интервалов времени, а также блок формирования сигналов времени, блок формирования сигналов коррекции и канал связи, отличающееся тем, что, с целью повышения точности синхронизации шкалы времени передающего телецентра, в состав аппаратуры контроля телевизионных сигналов времени и частоты введены последовательно соединенные селектор-мультиплексор, контроллер интерфейса параллельного ввода-вывода, вычислитель поправки расхождения шкал времени и алфавитно-цифровой печатающий блок, а также первый и второй N-разрядные регистры с параллельной записью информации, блок сравнения чисел, формирователь кода текущего времени, счетчик-делитель на M, RS-триггер и блок совпадения, а канал связи выполнен в виде телефонной линии связи, при этом первый, второй и третий выходы контроллера интерфейса параллельного ввода-вывода соединены соответственно с управляющим входом селектора-мультиплексора, с входами первого и второго N-разрядных регистров с параллельной записью информации, выход первого N-разрядного регистра с параллельной записью информации соединен с входом блока формирования сигналов коррекции, выход которого соединен с входом канала телефонной линии связи, выход которого соединен с входом аппаратуры передачи сигналов времени и частоты, выход второго N-разрядного регистра с параллельной записью информации соединен с первым входом блока сравнения чисел, второй вход которого соединен с первым выходом формирователя кода текущего времени, вход которого соединен с первым выходом блока формирования сигналов времени, второй выход которого соединен с первым входом блока совпадения, второй вход которого соединен с выходом RS-триггера, первый выход блока совпадения через счетчик-делитель на M соединен с R-входом RS-триггера, S-вход которого соединен с выходом блока сравнения чисел, а второй выход блока совпадения соединен с вторым входом измерителя интервалов времени, выход которого соединен с первым информационным входом селектора-мультиплексора, второй информационный вход которого соединен с вторым выходом формирователя кода текущего времени.

РИСУНКИ

Рисунок 1