Телеметрическая система

 

(ill 805383

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. с вид-ву(22) Заявлено 05.03.79 (2! ) 2732185/18-24 с присоединением заявки,%— (23) Приоритет—

Опубликовано 15.02.81. Бюллетень ¹ 6 (51)М. Кл. („08 С 19/OO

С 08 С 15/00

Геоудорстааииый комитат

СССР йо делам изобретений и открытий (5З) УДK621.398 (088.8) Дата опубликования описания 18.02.81 (54) ТЕЛЕ МЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕ МА

Прецлагаемая система относится к телеизмерениям и может использоваться цля передачи сообщений по проводным линиям, волновоцам, pBQHoëèíèÿì и т. и.

Известны системы о регулярной (цик5 лической) цискретизацией, например с импульсно-коцовой модуляцией (ИКМ) „

Известна система с импульсно-кодовой модуляцией, соцержашая последовательно соединенные параллельной набор из амплитудно-импульсных модуляторов, кодируюшее устройство, станционный регеьератор, линейный регенератор, второй станционный регенератор, групповой декодер, параллельный набор ключей и параллельный набор из Ч канальных демодуляторов, а также последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, распрецелитель каналов и формирователь синхроимпульсов на передающей стороне, и последовательно соединенные селектор синхроимпульсов и распредели тель каналов на приемной стороне 1, Недостатком цанной системы является низкая информативность.

Более экономным вицом дискретного представления, непрерывных сообщений являются различные варианты дифферен- . циальной импульсно-кодовой модуляции (ДИКМ).

Наиболее близкой к предлагаемой является система, в которой использован (QNKM) и которая содержит последовательно соединенные дифференциальный импульсно-кодовый модулятор, состоящий из линии задержки, схемы разности, уст ройства дискретизации, генератора тактовой частоты и устройства квантования, коцируюшее устройство. линию связи, декодируюшее устройство и интегратор f2).

Нецостатком известной системы является низкая помехоустойчивость, так KQK сбой любого-двоичного разряца на противоположный привоцит к искажению на всей послецуюшей алине его реализации, т. е. имеешься эффект накопления ошибок, обусловленный влиянием помех в канале связи.

80И 381

1(ель изобретения — повышение помехоустойчивости и информативности системы.

Эта цель достигается тем, что в систему, содержащую блок дифференциальных импульсно-кодовых модуляторов, выходы которого соединены с соответствующими входами блока кодирования, выход которого через последовательно соединенную линию связи и блок декодирования соединен со входом блока интеграторов, введены ортогональные преобразователи функций Уолша и канал обратной связи, состоящий из последовательно соединенных блока кодирования, линии связи и блока декодирования, входы первого ортогонального преобразователя функций

Уолша соединены со входами системы, выходы - с соответствующими первыми входами блока дифференциальных импульсно-кодовых модуляторов, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами блока декодирования канала обратной связи, выходы блока интеграторов соединены с соответствующими входами блока кодирования канала обратной связи и соответствующими входами второго ортогонального преобразователя функции Уолша, выхода которого соединены с выходами системы. Благодаря .этому реализуется периодическая коррекция накопленных погрешностей от сбоев, а возникающие ошибки иэ-за сбоев уменьшаются в К раз, так как во втором ортогональном преобразователе каждый принятый сигнал делится на Щ

На чертеже представлена структурная схема телеметрической системы.

Система содержит ортогональный пре« образователь 1 функций Уолша, блок 2 дифференциальных импульсно-кодовых модуляторов, блок кодирования 3, линию 4 связи, блок 5 декодирования, блок 6 ин« теграторов, блок 7 кодирования канала 8 обратной связи, блок 9 декодирования канала 8 и линию 10 связи канала 8, второй ортогональный преобразователь

11 функций Уолша.

Ортогональные преобразователи 1 и

11 служат для непрерывного во времени линейного ортогонального преобразования с матрицей Уолша W входных ансамблей В 4 сигналов Х (t ) и С (+ ) в ансамбли

С (t) = W7(t) и X"(+ ) = 4аР®, где К - число информационных каналов в системе.

Преобразователи 1 и 10 могут быть реализованы, например на основе Я -входовых сумматоров, число которых равно

55 (для каждого информационного канала свой интегратор), где происходит восстановление передаваемых сигналов С (1 ) г. е. на выходах блока 6 образуется мочислу информационных каналов, а вес каждого входа соответствует элементу матрицы W . При реализации преобразования Уолша веса всех входов отличаются только знаками, так как элементы матрицы Уолша принимают значение . только +1. Блок 2 служит для дифференциальной импульсно-кодовой модуляции ансамбля непрерывных сигналов

С ($ ). Модуляторы аналогичны используемым в известном и предназначены для вычисления и квантования на минимальное число уровней (обычно два уровня) разности между текущим и предскаt5 занным значениями входного сигнала.

Предсказание ведется на основе нулевой экстраполяции. Кроме того, блок 2 имеет

N установочных входов для ввода начальных условий (сигналов коррекции) .

20 Блоки 3 и 7 декодирования предназначены для передачи в линии связи соответственно 4 и 10 кодов модуляторов.

Линия 4 связи и линия 10 связи канала

8 предназначены для передачи на pac2s стояние дискретной информации .на осно-. ве того или иного уплотнения сигналов (временное, частотное или ортогональное). Блок 5 декодирования и блок 9 декодирования канала 8 обратной связи служат для декодирования входного груп» нового сигнала и распределения его по соответствуюшим К выходам. Блок 6 интеграторов служит для восстановления непрерывного ансамбля из последователь35 ностей кодов разностей и представляет собой К интеграторов (сумматоров).

Телеметрическая система работает следующим образом.

Орт о г опальный пре образова тель 1

40 непрерывно во времени производит линейное ортогональное преобразование ансамбля входных сигналов Х(6 информационных каналов в ансамбль С (1 )

= e (a) .

В блоке 2 для непрерывного ансамб45 з ля сигналов С (t ) с постоянной тактовой частотой определяются разности (приращения) между действительным значением С„ ((,) и предсказанным значением в каждом информационном канале.

Приращения сигналов всех информационных каналов кодируются в блоке 3 и предаются по линии 4 связи. После декодирования в блоке 5 эти приращения поступают на входы блока 6 интеграторов

805381

1% дель <- (1 ). В преобразователе 10 происходит обратное ортогональное преоб», раэование, в результате на выходах преобразователя 1 0 образуется модель ан" Ъ фГ самбля входных сигналов Х (Ф ). Йля устранения накапливаемой при дельта» модуляции погрешности от сбоев в канале связи в системе производится периодическая передача по каналу обратной связи отсчетов выходных напряжений интеграторов блока 6, т. е. значений

С (1 ). йля большинства реальных объект 4 тов можно считать, что информация по обратному каналу связи передается без сбоев (для летательных аппаратов наземная передающая станция имеет мощность излучения, в десятки раз превышающую мощность бортового передатчика). Полученные по обратному каналу 8 связи величины С (4 ) вводятся в блок 2 вместо ®0

М

) предсказанных значений (если сбоев в каком либо канале связи не произошло с мое ф ф ° мента предыдущей коррекции, то С (cg) в этом канале связи совпадает с иредска» эанным значением). Разность С (6 )- С+ (4 ) будет уменьшаться с квждым

4 тактом прямой передачи на величину пог. решности аппроксимации в соответствии с алгоритмом работы блока 2, т. е, про» исходит коррекция сбоев. Qas уменьшения 30 погрешности от сбоев двумя точками кор рекции в предлагаемой системе по каналу 4 связи передаются не сами телеметрические сигналы Х;((; ), а формируемые из них с помощью преобразователя 1 car» у налы С (4 ). Из принятык сигналов

С (4 ), часть которых может содержать

1 погрешности от сбоев Q,,, в преобразователе 10 формируются модели толеметрируемых сигналов X (Ь) wäiÔÑ Я 40

При этом погрешность f „уменьшается в Д раз и распределяется во все Й информационных каналов, т. е. происходит уменьшение максимального значения погрешности сбоев. Этот же эффект уменьшает в1 Й раз погрешности, которые могут возникать за счет сбоев в канале 8 обратной связи. Вероятность появления

У . сбоев в канале обратной связи ничтожная, так как объем передаваемой информации по линии 10 связи в несколько раз меньше, чем по линии 4 связи, что позволяет обеспечить очень высокую помекозащи щенность даже при одинаковой мощности излучения. Например, если коррекцию осуществлять в К раэ реже, чем частота дельта-модуляции в каждом информацион» ном канале, то в.прямом направлении следует передавать на каждом такте передачи М бит (по числу информационных каналов), а в обратном - И бит (цо числу разрядов кода отсчета); в реальных системах К w li (величина И доходит до сотен, а величина П не превоскодит десяти).

Таким образом, предложенная система более помехоустойчива и обладает боль- . шой информативностью по сравнению с известной.

Формула изобретения

Телеметрическая система, содержащая блок дифференциальнык импульсно-чсодовык модуляторов, выходы которого соединены с соответствующими вкодами блока кодирования, выход которого через aocaeaosaтельно соединенные линию связи и блок декодирования соединен со входом блока интеграторов, отличающаяся тем, что, с целью повышения помехоус- тойчивости и информативности системы, в нее введены ортогональные преобразователи функций Уолша H канал обратной связи, состоящий из последовательно соединенных блока кодирования, линии связи и блока декодирования, входы первого ортогонального преобразователя функций

Уолша соединены со вкодами системы, выходы - c соответствующими первыми входами блока дифференциальных импуль сно-кодовых модуляторов, вторые входы которых соединены с соответствующими выкодами блока декодирования канала обратной связи, выходы блока интеграторов соединены с соответствующими входами блока кодирования канала обратной связи и соответствующими входами второго ортогонального преобразователя функций Уолша, выходы которого соединены с выходами системы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Босый Н. Д., Игнатов В. А. Мно» гоканальные системы передачи информации.

М., Знание, 1974, с. 28-31, рис. 9.

2. Венедиктов М. IL и др. Лельта-моrã» э дуляция, теория и применение. М., Связь

1976, с. 2Й-25, рис. 22 (прототип).

805381

Составитель Н. Бочарова

Редактор Л. Повхан ТехредЖ.Кастеиевич КорректорИ. Муска

Заказ 10911/75 Тираж 702 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д, 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4