Передающее устройство телеизмерительнойсистемы

 

Ф с.1т :. ,г О

ОП И САН

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сеюэ Севетскмк

Социалист мне сюа

Ресаубеак (з796895

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (и)м. кл.з (22) Заявлено 260279 (21) 2729182/18-24 с присоединением заявки М

G 08 С 19/28

С 08 С 15/00

Гасударственный квинтет

СССР

No АФ4Фки нзвбрвткннн н юткритн1 (23) Приоритет

Опубликовано 15.0131.Бюллетень N9 2 (53) УДК 621. 398 (088 ° 8) Дата опубликования описания 15.0181 (72) Авторы изобретения

Л.Г. Журавин, В.М. Иванов и Е.И. Семенов

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И. Ульянова (Ленина) (11) Заявитель (54) ПЕРЕДАОЩЕЕ УСТРОЙСТВО ТЕЛЕИЗИЕРИТЕЛЬНОЙ

СИСТЕМЫ

Изобретение относится к телеизмерениям и может использоваться для передачи сообщений по проводным линиям, волноводам, радиолиниям s т.п.

Известно передающее устройство с синхронной дельта-модуляцией, содер.жащее последовательно соединенные синхронный дельта-модулятор и кодирующее устройство (1 j, Недостатком данного устройства является низкая точность представления из-за эффекта накопления ошибок, обусловленных влиянием помех в канале связи.

Известны систеьва с адаптивной дискретизацией.

Наиболее близким к предлагаемому . является передающее. устройство телеизмерительной системы с адаптивными временными дискретиэаторами, содеркащее ключи (по числу каналов),обье" диненные выходы которых подсоединены ко входу аналого-цифрового преобразователя (АЦП), выход которого соединен со входом блока считывания передающим устройством,. выход которого соединен с выходом устройства, а второй Уход Agn соединен а дерзни выходом блока управления (включающий генератор импульсов и адаптивный

2 коммутатор), вторые выходы которогосоединены со вторыми входами соответствующих ключей и адаптивных временных дискретизаторов, выходы пос5 ледних соединены со входами блока управления, а входы соединены со входами соответствующих ключей и входами самого устройства (2 1.

Устройство работает следующим об10 разом.

Ансамбль входных сигналов анализируется в адаптивных временных дискретизаторах (АВД), которые в . случае превышения погрешностью апт5 проксимации допустимого уровня формируют на своем выходе логическую

"1" ° Блок управления на каждом такте опрашивает выходы всех АВД и формирует на одном иэ своих вторых

;ф выходов разрешающий сигнал на передачу сообщения по тому каналу,пог.решность аппроксимации которого достигла заданного уровня. Данное сообщение кодируется в АЦП и передает2S ся в блок считывания, туда же поступает и адрес данного сообщения из блока управления.

Недостатком данного устройства является возможность появления дополЗО вительной погрешности аппроксимации

796895

1О

d0 на ансамбле активных сигналов в тех случаях, когда одновременно срабатывают несколько АВД.

Цель изобретения — повышение достоверности устройства.

Эта цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее ключи, выходы которых объединены и соединены с первым входом аналого- цифрового преобразователя, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами блока считывания, первый выход которого соединен с выходом устройства, первые выходы блока управления соединены с первыми входами ключей и соответствующими первыми входами блока адаптивных временных дискретизаторов, первые выходы которого соединены с соответствующими первыми входами блока управления, второй вход каждого ключа объединен с соответствующим вторым входом адаптивных временных дискретизаторов, введены ортогональный преобразователь и мажоритарный блок, входы ортогонального преобразователя соединены со входами устройства,а выходы — co вторыми входами соответствующих ключей, первые выходы блока адаптивных временных дискретизаторов соединены с соответствующими входами мажоритарного блока, выход которого соединен со вторым входом блока управления, вторые выходы которого соединены со вторыми входами блока считывания, вторые выходы блока адаптивных временных дискретизаторов соединены с третьими входами блока считывания, второй выход которого соединен со вторым входом аналого-цифрового преобразователя и третьим входом блока управления.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит ортогональный преобразователь 1, ключи 2 (по числу каналов й),аналого-цифровой преобразователь 3, блок считывания 4, блок управления 5, блок адаптивных временных дискретизаторов б и мажоритарный блок 7. Ортогональный преобразователь

1 служит для непрерывного во времени линейного ортогонального преобразования с матрицей Уошла W входного ансамбля сигналов 7(t) в ансамбль

7 1 -У

С(е) = WX(с), где и — число каналов в устройстве. Блок 1 может быть реализован на основе й-входовых сумматоров по числу каналов,вес каждого входа которых в соответствии с матрицей W одинаков. и отличается только знаком.(1). Ключи 2 служат для подключения без искажений сигнала первого к <ода на выход при наличии логическои единицы на втором входе. .Аналого-цифровой преобразователь (ЯЦП) 3 служит для преобразования непрерывной входной величины в параллеЛьный цифровой код. Блок считывания 4 предназначен для преобразования н передачи на первый выход кодов отчета (первые входы), адреса (вторые входы) и кода дельта-модуляции (третьи входы), а также для формирования на втором выходе запускающих импульсов, определяющих начало тактов передачи информации. В зависимости от кода адреса (на вторых входах) блок 4 формирует кодовое слово,состоящее из кода адреса и кода приращений адаптивных временных дискретизаторов (АВД) (режиМ дельта-модуляции), в обоих случаях длина кодовых слов постоянна, так как число АВД в блоке равно числу разрядов кода АЦП

3. Блок управления 5 служит для управления ключами 2 и блоком б, а также для формирования кода адреса в зависимости от сигнала на втором входе (от блока 7). Если на входе логический "О", то на каждом такте передачи информации блок 5 формирует сигнал "1" на входе управления (первом входе) ключа 2, соответствующего сработавшему АВД, выходной сигнал которого — "1" на соответствующем первом входе блока 5, код выбранного АВД передается в блок 4, а

АВД выбранного канала сбрасывается.

Если на третьем входе блока 5 — логическая "1",то режим работы перестает быть адаптивным: на каждом такте передачи информации блок 5 формирует на вторых выходах поочередно код у группы АВД и на первых выходах сигналы сброса всех АВД этой группы в не зависимости от того, была ли заявка на опрос от каждого иэ них. Блок адаптивных временных дискретизаторов (АВД) б предназначен для адаптивной временной дискретизации входных сигналов (вторые входы), при достижении погрешностью аппроксимации заданного уровня Е происходит срабатывание АВД (формирование логической

"1" на соответствующем первом выходе); при поступлении логической "1" на соответствующий первый вход происходит сброс АВД. На вторых выходах блока б формируются двоичные сигналы,.соответствующие знаку погрешности аппроксимации.: Если сброс производится в АВД, не подавшем заявку на опрос, то АВД перехоцит в режим работы дельта-модулятора, когда соседние отсчеты обязательно отличаются на одну и ту же величину. Мажоритарный блок 7 служит для формирования логической "1", если при опросе АВД образовалась очередь, вызывающая дополнительнуи погрешность, превышающую допустимую. Мажоритарный блок 7 представляет собой логическую схему "М из N", где (М-1) — максимальная допустимая длина очереди.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

796895

Ортогональный преобразователь 1 непрерывно во времени производит ли-. нейное ортогональное преобразование по Уошлу ансамбля входных сигналов

Х (й) в ансамбль C(t). При небольшой динамичности входного ансамбля V(t) (блок 7 не сработал) по мере срабатывания АВД на выход устройства из блока 4 передаются коды адреса и отсчета выбранных блоком 5 сигналов, а соответствующий АВД в блоке 6 сбрасывается. Если при повышении динамичности ансамбля X(t) длина очереди АВД превышает допустимую, то на выходе блока 7 появляется логическая "1" и устройство переходит в режим работы "дельта-модуляция", когда с постоянной тактовой частотой на выход блока 4 передаются адрес группы АВД и код знаков приращений сигналов данной группы. При этом сбрасываются все АВД данной группы вне зависимости от того, была ли заявка на опрос от каждого АВД.

Так как дельта-модуляция характеризуется запоминанием сбоев на всю длину последующей за сбоем реализации, то это резко ограничивает ее применение. В предлагаемом устройстве этот недостаток в значительной степени устранен, так как на выход устройства передаются не сами телеметрируемые сигналы X(t)i а сформированные иэ них с помощью преобразователя 1 процессы c(t).

После уменьшения динамичности входного ансамбля X(t) предлаваемое устройство вновь:=,ереходит к передаче полных отсчетов сигналов, что по- . степенно скорректирует накопленные .в режиме дельта-модуляции погрешности сбоев.

Таким образом, в предлагаемом устройстве при необходимости осуществляется работа в режиме дельта-модуляции, что резко уменьшает погрешность аппроксимации, а ослабление влияния накапливаемых погрешностей сбоев достигается с помощью ортогонального преобразования по Уошлу. При переходе в режим дельта-модуляции информативность повышается в и раэ, где

n — число разрядов АЦП 3, т.е. практически в 6-10 раз, что очень полезно для объектов с чередованием малой и большой динамичности параметров.

Формула изобретения

Передающее Устройство телеизмерительной системы, содержащее ключи, выходы которых объединены и соединены с первым входом аналого-цифрового преобразователя, выходы которого

О соединены с соответствующими первы-. ми входами блока считывания, первый выход которого соединен с выходом устройства, блок управления,.первые выходы которого соединены с первыми входами ключей и соответствующими первыми входами блока адаптивных временных дискретизаторов, первые . выходы которого соединены с соответствующими первыми входами блока управления, второй вход каждого ключа

20 объединен с соответствующим вторым входом блока адаптивных временных дискретиэаторов, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности устройства, в него введены ортогональный преобразователь и мажоритарный блок, входы ортогонального преобразователя соединены со входами устройства, а выходы — со вторыми входами соответствующих ключей, первые выходы блока адаптивных временных дискретизато- ров соединены с соответствующими входами мажоритарного блока, выход которого соединен со вторым входом блока управления, вторые выходы которого соединены со вторыми входами блока считывания, вторые выходы блока адаптивных временных дискретизаторов соединены с третьими входами блока считывания, второй выход которого

40 соединен со вторым входом аналогоцифрового преобразователя и третьим входом блока управления.

Источники информаций, принятые во внимание при экспертизе

1..Венедиктов N,Ä. и др. Дельтамодуляция. Теория и применение. М., "Связь", 1976, с. 24, рис. 2.2.

2. Фремке A.В. Телеизмерения. М., "Высшая школа", 1975, с. 233-234, рис. 7. 12 (прототип).

79б895

Составитель Н. Бочарова

Редактор М. Петрова Техред Н. Граб Корректор В, Синицкая

Заказ 9775/69 Тираж 700 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4