Телеизмерительная система

 

С а э Сфветснни

Соцнмнстннесвд

Рес убанк

О П И С А Н И Е (> 669376

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.04.77 (21) 2479565/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M. Кл.>

G 08 С !9/28

Гааударатааииый канитат

СССР аа далам изабратаиий и аткрытий

Опубликовано 25.06.79. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 03.07.79 (53) УДК 621.398 (088.8) (72) Авторы изобретения Е. М..Антонюк, В. М. Вуколиков, Л. Г. Журавин и Е. И. Семенов

Ленинградский ордена Ленина электротехничес и институт

HM. В. И. Ульянова (Лени йр ) 1 8,. (71) Заявитель (54) ТЕЛЕИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и и может применяться в радио и проводной телеметрии, дальней связи.

Известны системы, содержащие передающую и приемную стороны с обратным каналом связи (1).

Однако в таких системах линия обратной связи не используется для адаптивного управления энергией передатчика.

Наиболее близка к предлагаемому изобретению телеизмерительная система, содержащая на передающей стороне датчики, выходы которых соединены с входами соответствующих ключей и преобразователей погрешностей аппроксимации, выходы которых подключены к входам анализатора погрешностей аппроксимации, первая группа выходов которого соединена с управляющими входами соответствующих ключей, выходы которых объединены с выходами двух дополнительных ключей и подключены к входу аналого-цифрового преобразователя, выходы которого соединены с группой входов

) блока управления и считывания, выход ко-.орого соединен с входом системы, первый второй и третий управляющие выходы блока управления и считывания подключены соответственно к управляющим входам аналого-цифрового преобразователя, первого и

5 второго дополнительных ключей, вход первого дополнительного ключа соединен с первым входом опорного напряжения системы, вторая группа выходов анализатора погрешностей аппроксимации соединена с управляющими входам блока управления и счи1О тывания, блок усреднения погрешностеи аппроксимации на приемной стороне — приемник, вход которого соединен с входом системы, а выход подключен к входу дешифратора и входу цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с входами ключей, выход первого ключа подключен через блок усреднения к первому входу анализатора погрешностей сбоев, выход которого через блок считывания подключен к первому входу блока управления и считыва20 ния, выходы ключеи, начиная с третьего, соединены с входами блоков регистрации, выходы дешифратора подключены к управляющим входам ключей (2).

669376

16

25 зо

55

Недостатком такой системы является существенный перерасход энергии на передачу данных, так как энергия передатчика в этом случае должна быть рассчитана на максимальную активность ансамбля входных сигналов и наибольший уровень помех в канале связи.

Цель изобретения — уменьшение затрат энергии на передачу данных, благодаря регулированию частоты адаптивной коммутации и пиковой мощности передатчика таким образом, чтобы обеспечить заданное з ачение суммарной погрешности и оптимальное соотношение между частными погрешностями аппроксимации, квантования и сбоев.

Это достигается тем, что в систему введены на передающей стороне преобразователь напряжения в частоту, блок сравнения, первый вход которого соединен с вторым входом опорного напряжения системы, выход блока сравнения подключен к входу преобразователя напряжения в частоту, первый выход которого соединен с входом второго дополнительного ключа, а второй выход подключен к второму входу блока управления и считывания и дополнительному входу анализатора погрешности аппроксимации, выход которого соединен через блок усреднения погрешностей аппроксимации с вторым входом блока сравнения, на приемной стороне — анализатор погрешности сбоев, блок управления синхронизацией, первый вход которого соединен с выходом приемника, а второй вход подключен к выходу первого ключа, выход блока управления синхронизацией соединен с синхронизирующими входами приемника, цифроаналогового преобразователя и дешифратора, второй вход анализатора погрешности сбоев подключен к третьему входу опорного напряжения системы.

На чертеже дана схема предлагаемого устройства.

Телеизмерительная система содержит на передающей стороне датчики 1, преобразователи 2 погрешностей аппроксимации, ключи 3, анализатор 4 погрешностей аппроксимации, блок 5 управления и считывания, аналого-цифровой преобразователь 6, блок 7 усреднения погрешностей аппроксимации, блок 8 сравнения, пробразователь 9 напряжения в частоту, на приемной стороне приемник 10, цифроаналоговый преобразователь 11, дешифратор 12, ключи 13-1—

13-2, блок 14 регистрации, блок 15 усреднения, анализатор 16 погрешности сбоев, блок

17 считывания, блок 18 управления синхронизацией.

Телеизмерительная система работает следующим образом.

Преобразователи 2 погрешностей аппроксимации непрерывно анализируют сигналы с выходов датчиков 1 и подают на анализатор 4 погрешностей аппроксимации сигналы (напряжения), пропорциональные погрешности аппроксимации в соответствии с выбранным алгоритмом. Анализатор 4 анализирует погрешности аппроксимации сигналов всех датчиков и включает ключ 3 того датчика, погрешность аппроксимации сигнала которого наибольшая в данный момент. Анализатор 4 управляется сигналами с выхода преобразователя, который выдает разрешение на анализ и включение определенного ключа 3 периодически через тактовый интервал коммутации. Сигнал выбранного датчика поступает на преобразователь

5, который преобразует аналоговый сигнал датчика в параллельный код. Этот код проходит в блок 5 управления и считывания, куда одновременно с этим подается и код номера выбранного датчика от анализатора 4. Преобразователь 6 преобразует параллельные коды параметра и номера датчика в последовательный код, осуществляет вторичную модуляцию и передает сигналы в канал связи. Блок 5 управляет сигналами с выхода преобразователя 9, который выдает разрешение на преобразование и передачу кода. Преобразователь 9 управляется с выхода блока 8 сравнения, который выдает сигналы на увеличение или уменьшение частоты коммутации по результатам сравнения опорного напряжения U, пропорционального величине 0,63, и выходного сигнала, пропорционального средней по всем каналам дисперсии погрешности аппроксимации. Этот сигнал вырабатывается блоком 7 в результате усреднения по времени поступающего от анализатора 4 погрешностей напряжения, пропорционального наибольшей погрешности аппроксимации на каждом такте адаптивной коммутации.

Связь средней максимальной по р4шности аппроксимации 6 >. „со среднеквадратическим значением 6 может быть легко установлена в зависимости от алгоритма аппроксимации. Так, например, при нулевой экстраполяции © м В . А 1. /3, а при линейной интерполяции 5 =- < x, /5.

Блок 5 периодически открывает соответствующие ключи 3 для преобразования и передачи на приемную сторону эталонного напряжения go и напряжения с выхода преобразователя 9, пропорционального частоте коммутации. Первое необходимо для анализа на приемной стороне уровня помех в канале связи, а второе требуется для обеспечения синхронной работы приемной и передающей сторон.

Данные с выхода блока 5 через канал связи поступают на вход приемника 10, который осуществляет восстановление кода, поступающего на входы цифроаналогового

669376

1о

Формула изобретения

so

5 преобразователя 11 и дешифратора 12. Разделение приходящей последовательности символов на коды адресов и коды отсчетов производится по сигналам от блока 18 управления синхронизацией. Аналоговый сигнал отсчета с выхода преобразователя 11 поступает на входы ключей 13; на управляющий вход одного из ключей с выхода дешифратора 12 поступает открывающий сигнал. При этом, если передавался сушественный отсчет напряжения одного из датчиков, то открывается соответствующий из

m ключей 13, и отсчет поступает на соответствующие блоки 14 регистрации. Если передавался сигнал, пропорциональный частоте коммутации на передающей стороне, то открывается (m + 1) -й последний ключ

13, и этот сигнал поступает на управляю щий вход блока 18 управления синхронизацией, который при необходимости изменяет частоту управляюших сигналов для обеспечения синхронной работы с передающей сто роной. В случае передачи эталонного напряжения Uo открывается (m + 2)-й ключ 13.

Принятое значение Uq поступает на вход блока 15 усреднения, выходной сигнал которого вырабатывается в результате сравнения эталонного напряжения 0 о и принимаемого о и усреднения сигнала ошибки тте — р. Получаемое выходное напряжение

Я, пропорциональное дисперсии ошибки от помех в канале связи, поступает на вход анализатора 16 погрешности сбоев, на второй вход которого подано напряжение, пропорциональное требуемому значению дисперсии ошибки от помех в канале связи.

Выходной сигнал анализатора 16 поступает на вход блока 17 считывания канала обратной связи и с выхода блока 17 через канал обратной связи — на вход управления пиковой мощностью передатчика в блоке 5 передающей стороны. Если реальная величина дисперсии погрешности от помех больше или меньше, чем требуемое ее значение, то передается сигнал на увеличение или уменьшение пиковой мощности передатчика.

Таким образом, в системе осуществляется постоянная минимизация энергетических затрат путем оптимизации частоты коммутации. Исследования показали, что затраты энергии можно сократить примерно в

5 — 7 раз.

Телеизмерительная система, содержащая на передающей стороне датчики, выходы которых соединены с входами соответствующих ключей и преобразователей погрешностей аппроксимации, выходы которых подключены к входам анализатора погрешностей аппроксимации, первая группа выходов которого соединена с управляющими входами соответствующих ключей, выходы

f5 о н зо

as

45 которых объединены с pûxoäàìè двух дополнительных ключей и подключены к входу аналого-цифрового преобразователя, выходы которого соединены с группой входов блока управления и считывания, выход которого соединен с входом системы, первый, второй и третий управляющие выходы блока управления и считывания подключены соответственно к управляющим входам аналого-цифрового преобразователя, первого и второго дополнительных ключей, вход первого дополнительного ключа соединен с первым входом опорного напряжения системы, вторая группа выходов анализатора погрешностей аппроксимации соединена с управляющими входами блока управления и считывания и блок усреднения погрешностей аппроксимации, на приемной стороне— приемник, вход которого соединен с входом системы, а выход подключен к входу дешифратора и входу цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с входами ключей, выход первого ключа подключен через блок усреднения к первому входу анализатора погрешности сбоев, выход которого через блок считывания подключен к первому входу блока управления и считывания, выходы ключей, начиная с третьего, соединены с входами блоков регистраци и, выходы дешифратора подключены к управляюшим входам ключей, oT, lllчающсася тем, что, с целью сокрашения энергопотребления системы, в нее введены на передающей стороне преобразователь напряжения в частоту, блок сравнения, первый вход которого соединен с вторым входом опорного напряжения системы, выход блока сравнения подключен к входу преобразователя напряжения в частоту, первый выход которого соединен с входом второго дополнительного ключа, а второй выход подключен к второму входу блока управления и считывания и дополнительному входу анализатора погрешностей аппроксимации, выход которого соединен через блок усреднения погрешностей аппроксимации с вторым входом блока сравнениг, на приемной стороне — àíà IHзатор погрешности сбоев, блок управления синхронизацией, первый вход которого соединен с выходом приемника устройства, а второй вход подключен к выходу первого ключа. выход блока управления синхронизацией соединен с синхронизируюшими входами приемника, цифроаналогового преобразователя и дешифратора, второй вход анализатора погрешности сбоев подключен к третьему входу опорного напряжения системы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кловский Д. Д.Теория передачи сигналов. — М., Связь, 1973, с. 361.

2. Авторское свидетельство СССР № 493788, кл. G 08 С 19/28, 01.02.74.

669376

Редактор Л. Гребенннкова

Заказ 3663/41

Составитель Н. Лысенко

Техред О. Луговая Корректор Н. Горват

Тираж 709 Подписное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПП П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4