Устройство для контроля телеметрической информации

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

4 » ".

j б=-- г с

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 210780 (21) 2961287Л8-24 (511M. Кп. с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

G 08 С 25/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.04.82, Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 150482

Р ) УДК 621. З98 (088.8) %ъ ъ %

О.

Е.В. Андреев, tO. A; Зайцев, А. А. Зыков tO. Н(Иртего .Д. Комиссаров, А.Ж. Курмаев, Н.Г. Одинцов М,:В,:.В;. Чернов

Ф

«f (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЧ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОЙ

ИНФОРМАЦИИ

1 2

Изобретение относится к телемеха нике и может найти применение в устройствах контроля достоверности при приеме и обработке различной измерительной информации.

Известно устройство для контроля достоверности регистрируемой информации, содержащее информационный блок и анализатор, выходы которых подключены к входам блока обработки информации, блок выделения каналов калибровочных сигналов, синхронизатор, коммутатор и операционный блок

f1) .

Недостатком устройства является невысокая точность оценки качества информации, связанная с неидентичностью изменения уровня калибровочных и информационных сигналов при помехах различного типа в зависимости оценки от типа помехи.

Известно также устройство для контроля достоверности информации, содержащее информационный блок, выход которого соединен с первым входом блока обработки информации, второй вход которого подключен к выходу анализатора, входы которого соединены соответственно с выходами детектора уровня сигнала, блока оценки нелинейных искажений и детектора уровня шума L2).

Однако у известного устройства невысокая точность оценки, особенно при малых уровнях помех.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля достоверности телеметрической информации, содержащее информационный блок, первый выход которого соединен с первым входом блока обработки информации, второй вход которого подключен к выходу анализатора, входы которого, соединены соответственно с выходами детектора уровня сигнала, блока оценки челинейных искажений и детектора уровня шума, а также блок определения отклонения параметров, входы которого соединены с выходами аналого-цифрового преобразователя, вход которого соединен со вторьм выходом информационного блока, распре25 делитель, входы которого соединены с выходами дешифратора, а выходы через блок счетчиков и блок вычитания соединены соответственно со входами блока оценки нелинейных искажений и

ЗО элемента ИЛИ, выход которого сое920814

65,динен со входом детектора уровня шума (3) .

Недостатками известного устройства являются частный характер формируемых оценок достоверности, что затрудняет их использование при различ- 5 ных видах обработки информации, в том числе при анализе спектра мощности, корреляционном анализе и т.п., а также невозможность оперативной установки критериев оценки. що

Цель изобретения . — расширение области применения устройства.

Поставленная. цель достигается тем, что в устройство для контроля достоверности информации, содержащее блбк первичной информации, первый выход которого соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, анализатор достоверности информации, выходы которого соединены с .первьми входами формирователя выходной информации, блок счетчиков, дешифратор первый блок ключей и первый блок сравнения„ введены управляемые кодопреобразователя, регистр сдвига, блоки постоянной памяти, генератор импульсов, реверсивный счетчик, второй и третий блоки ключей, второй блок сравнения и инвертор, выход аналого-цифрового преобразователя соединен со вторым входом формирова- >О теля выходной информации и первым входом первого блока ключей, первый выход которого через регистр сдвига соединен с первым входом первого . блока сравнения, выход которого сое- 35 динен с первым входом первого управляемого кодопреобразователя, второй выход первого блока ключей соединен с первым входом второго блока сравнения, выход которого соединен а 40 первым входом второго блока ключей, первый и второй выходы первого блока постоянной памяти соединены со.вторыми входами соответственно первого и второго блоков сравнения, выход 45 второго блока постоянной памяти соединен со вторым входом первого управляемого кодопреобразователя, первый выход которого соединен с первым входом анализатора достоверности информации, второй выход со входом генератора импульсов и через инвертор со вторым входом второго блока ключей, выход которого соединен с первым входом второго управляемого кодопреобразователя, второй вход которого соединен с выходом третьего блока постоянной памяти, выход генератора импульсов соединен через дешифратор с первыми входами реверсивного счетчика и тре- 6О, тьего блока ключей,. второй выход блока первичной информации соединен со вторым входом, первого блока ключей, третий выход блока первичной информации .соединен непосредственно со вторым входом третьего блока ключей и через блок счетчиков с третьими входами первого и второго управляемых кодопреобразователей, выход второго управляемого кодопреобразователя соединен со вторым входом анализатора достоверности информации, выход третьего блока ключей соединен со вторым входом реверсивного счетчика, выход которого соединен с третьим входом второго блока сравнейия.

Кроме того, управляемый кодопреобразователь содержит дешифраторы, счетчик, группу элементов И, группу- элементов ИЛИ и инвертор, выходы первого и второго дешифраторов соединены соответственно с первым и вторым входами группы элементов И, выходы которой через группу элементов

ИЛИ соединены с первым входом счетчика, выход счетчика соединен через инвертор с первым выходом кодопреобразователя, входы первого и второго, дешифраторов и второй вход счетчика соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами управляемо-. го кодопреобразователя, второй, выход которого соединен с.выходом группы элементов ИЛИ.

Анализатор достоверности информации содержит последовательно соединенные блок постоянной памяти, регистр сдвига, блок сравнения, дешифратор, распределитель и блок буферной памяти, выход которого соединен со вторым входом блока сравнения, выходы распределителя соединены с выходами анализатора достоверности информации, вход блока постоянной памяти и входы блока буферной памяти соединены с первым и вторым входами анализатора достоверности информации.

На фиг.1 приведена общая блоксхема предлагаемого устройства} на фиг.2 — блок-схема управляемого кодопреобразователя; на фиг.З - блоксхема анализатора; на фиг.4 — основные временные диаграммы, поясняющие работу устройства на фиг.5 — типовые характеристики преобразования упуправляемого кодопреобразователя ° устройство содержит (см.фиг.1). блок 1 первичной информации, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, формирователь 3 выходной информации, анализатор 4 достоверности информации, первый блок 5 ключей, регистр б сдвига, первый блок 7 сравнения, первый управляемый кодопреобразователь 8, второй блок 9 сравнения, второй блок 10 ключей, второй управляемый кодопреобразователь 11, третий блок 12 ключей, реверсивный счетчик 13, блок 14 счетчиков, первый блок 15 постоянной памяти, второй блок 16. постоянной памяти, генератор

17 импульсов, инвертор 18, дешифрат

9 20.814 тор 19, третий блок 20 постоянной памяти .

Уггравляемые кодопреобразователи

8 и 11 (фиг.2) состоят из последова-, тельно соединенных первого дешифратора 21, группы элементов И, 22, группы элементов ИЛИ 23, счетчика 24 и инвертора 25, второй вход групп элементов И 22 подключен к выходу второго дешифратора 26.

Анализатор 4 достоверности информации (фиг.3) состоит иэ последовательно соединенных блока 27 буферной. памяти, блока 28 сравнения, дешифратора 29 и распределителя 30, а такжЕ регистра 31 сдвига и блока 32 постоянной памяти.

Устройство работает следующим образом.

C первого выхода блока 1, например магнитного регистратора, сигнал, содержащий в общем случае последовательность непрерывно следующих импульсов, модулированных по амйлитуде путем KHN или АИМ, подвергается аналого-цифровому преобразОванию в преобразователе 2 и далее поступает в виде параллельного кода в блок 3 обработки информации, а также на первый вход первого блока 5 ключей, на второй вход которого со второго выхода информационного блока 1 пос-, 30 тупает стробирующий сигнал, выделяющий из входной последовательности импульсов, эталонные сигналы известной формы и частоты следования. При использовании в качестве эталонного 35 сигнала синусоидальной формы с квантованной амплитудой в зависимости от шага квантования в каждом импульсе, содержится определенное число двоичных единиц, называемых далее стар- 4р шими разрядами. При отсутствии помех в тракте до входа в АЦП 2, на его выходе остальные младшие разряды содержат идентичную комбинацию двоичных символов. При появлении по- 4 мех величине их амплитуды соответствуют величины отклонения от предлагаемой величины эталонных сигналов. При этом небольшим нормальным помехам соответствуют отклонения, имеющие значащую величину в младших разрядах. При больших аномальных искажениях изменения имеют. место и в старших .разрядах на выходе АЦП 2.

На фиг.4(1) показан эталонный сигнал, соответствующий квантованному вторич- 55 ному сигналу с восемью опросами на . период. Временная диаграмма (фиг.4 (2) соответствует выходу преобразователя 2 для случая присутствия помех всех восьми разрядов, из них 60 шеСть — младшие. Сигналы старших (двух) разрядов поступают в регистр б сдвига, объем которого равен объему передаваемой информации о эталонном сигнале за период его повторе- б5 ния, это грубая характеристика изменения эталонного сигнала за период (в данном случае шестнадцать разрядов). При этом каждый такт регистр б сдвига обновляется на два разряда (фиг.4(3). С выхода первого блока 15 постоянной памяти на первый блок 7 сравнения за каждый такт подается комбинация, показания значений которой соответствуют изменениям эталонного сигнала за период его повторения. При сравнении принятой (c выхода блока б) и имеющейся (с выхода блока 15) комбинаций их полное совпадение имеет место при отсутствии помех один раз за период передачи эталонного сигнала. Отличие имеет место как за счет помех, так и за счет несинфазности сравниваемых комбинаций в течение почти всего периода передач эталонного сигнала (кроме одного такта). Цифровая величина отклонения в виде шестнадцатиразрядного параллельного кода .. поступает на вход первого управля-. емого кодопреобразователя 8, назначение которого заключается в преобразовании часто следующего многоразрядного кода в более редко следующий малоразрядный код, а по-существу — преобразование массива отклонений за интервал оценки достоверности в код оценки, характеризуемый относительно малым количеством градаций оценки, и, следовательно, малым количеством разрядов выходного сигнала. При отсутствии помех на выходе первого блока 7 сравнения абсолютная величина отклонения равна одному из следующих трех значений: а) 0 двоичных единиц (совпадение), б) 8 двоичных единиц и в) 1б двоичных единиц.

При наличии помех величина отклонения изменяется (фиг.4). Критерием наличия аномальной ошибки обычно является отклонение на величину более заданной, например, на 1-3 двоичные единицы. Величина этого порядка устанавливается соответствующей коман-. дой, подаваемой на вход управления кодопреобраэователя 8.

В кодопреобразователе 8, прежде всего осуществляется дешифрация входных комбинаций двойных символов (в дешифраторе 21), затем выбираются те иэ выходов дешифратора 21, которые соответствуют установленным кри» териям. Например, при опознании переггаваемой комбинации по аовпадению всех шестнадцати или пятнадцати символов (отклонение допустимо в одном разряде (фиг.4-5) открыто только семнадцать элементов И 22, сигналы которых, пройдя группу элементов

ИЛИ 23, накапливаются в счетчике 24 за интервал, определяемый блоком 14, например, за одну секунду.

920814

10!

По оси х приведены значения объема входного массива данных используемых за интервал оценки, например, за 1024 тактов объем данных составляет 2" значений. Соответственно, на выходе при коде оценки равным двум разрядам, используются четыре градации оценки. Путем выбора выходов дешифратора 21 можно управлять видом характеристики преобразования, делая ее выпуклой или вогнутой (фиг.

5).

При небольшом уровне шума в тренде до входа в АЦП 2 импульсы на выходе группы элементов ИЛИ 23 появляются периодически с частотой передачи эталонного сигнала. При возникновении помех некоторые из импульсов не будут дешифрованы дешифратором

21 и поэтому на выходе блока 23 будут иметь место соответствующие пропуски.

Генератор 17 импульсов служит для формирования служебного сигнала эталонной частоты, используемого в тракте оценки нормальных ошибок.

На вход этого тракта (блок 9) подается принятый эталонный сигнал в полном объеме, включая старшие и младаие разряды. На другой вход блоisa 9 с выхода первого блока 15 постоянной памяти поступают комбинации младших разрядов, соответствующие кодам эталонного сигнала при отсутствии помех. В этот же момент на вход реверсивного счетчика 13 подается обновляемая каждый такт комбинация старших разрядов. Для фазирования работы реверсивного счетчика 13 его запуск производится импульсами, сформированными по сигналам генератора 17 импульсов, сигналы генератора 17 импульсов дешифруются дешифратором 19 и используются для управления третьим блоком 12 ключей, на второй вход которого поступают синхроимпульсы с третьего выхода информационного блока 1. Синхроимпульсы с блока 12 подаются на первый вход реверсивного счетчика

13 поочередно, в первую и вторую половину периода следования эталонного сигнала. После сравнения принятых и сформированных сигналов во втором блоке 9. сравнения выходная комбинация символов, несущая информацию о нормальных отклонениях, стробируется в блоке 10 импульсами, возникающими в моменты появления аномальных ошибок (для того, чтобы одни и те же аномальные ошибки не учитывать дважды, в двух трактах).

Второй управляемый кодопреобраэователь 11 (фиг.2) используется для преобразования большого входного.. массива данных в,малый массив нормальных оценок достоверности в виде, например, двухразрядного кода.

В анализаторе 4 массивы нормаль-, ных и аномальных оценок, образующие общую комбинацию двоичных символов, сравниваются с пороговыми комбинациями в блоке 28, причем пороговые комбинации по сигналам управления извлекаются из блока 32 постоянной памяти и заносятся в регистр 31 сдвига. В зависимости от состава. средств обработки информации (АЦП 2) и режимов обработки величина пороговых комбинаций (критериев сравнения) может быть изменена. Анализ совпадения входных сигналов блока 28 нроизводится с помощью дешифратора 29, а результаты оценки направляются в формирователь выходной информации распределителем 30.

Предложенное устройство формирует не частные оценки, как это делается в известных устройствах, например оценку уровня сигнала, уровня шума, величины нелинейных искажений, а оценки, основанные на нормальных и аномальных отклонениях от эталонного сигнала, возникающие за счет помех. При этом допустимое совместное влияние нормальных и аномальных ошибок по-ра э ному проявляется при различных видах обработки информации, в частности, при спектральном и корреляционном анализе, определении дисперсии и функции. распределения вероятностей.. В предлагаемом устройстве учет особенностей средств и режимов обработки, для которых производится оценка достоверности, осуществляется путем. оперативного управления выбором критериев сравнения, полученных нормальных и аномальных оценок, что. обеспечивает расширение области применения устройства. Использование предлагаемого устройства позволяет перед обработкой информации за один Прогон магнитной ленты с измерительной информацией непос редственно получить оценку достоверности информации для любых видов ее последующей обработки. Это позволяет сокРатить срок одного из наиболее трудоемких этапов обработки-формирования единых информационных массивов.-на типовых магнитных ленточных носителях в несколько раз и исключить из обработки малоинформативные данные.

Формула. изобретения

1. УСтройство для контроля телеметрической информации, содержащее блок первичной информации, первый выход которого соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, анализатор достоверности информации, выходы которого соединены с первыми входами формирователя выход920814

10 ной информации, блок счетчиков, дешифратор, первый блок ключей и первый блок сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройст-. ва, в него введены управляемые кодопреобразователи, регистр сдвига, блоки постоянной памяти, генератор импульсов, реверсивный счетчик, второй и третий блоки ключей, второй блок сравнения и инвертор, выход аналого-цифрового преобразователя соединен со вторым входом формиро-. вателя выходной информации и первым входом первого. блока ключей, первый выход которого через регистр сдвига соединен с первым входом первого блока сравнения, выход которого соединен с первым входом первого управляемого кодопреобразователя, второй выход первого блока ключей соединен с первым входом второго блока сравнения, выход которого соединен с первым входом второго блока ключей, первый и второй выходы первого блока постоянной памяти соединены со вторыми входами соответ., ственно первого и второго блоков сравнения, выход второго блока пос-тоянной памяти соединен со вторым входом первого управляемого кодопреобразователя, первый выход которого соединен с первым входом анализато-ра достоверности информации, второй выход — со входом генератора импульсов и через инвертор со вторым входом второго блока ключей, выхОд которого соединен с первым входом второго управляемого кодопреобразователя, второй вход которого соединен с выходом третьего блока постоянной памяти, выход генератора импульсов соединен через дешифратор с первыми входами реверсивного счетчика и третьего блока ключей, второй выход блока первичной информации соединен со вторым входом первого блока ключей, третий выход блока первичной-информации соединен непосредственно со вторым входом третьего блока ключей и через блок счетчиков с третьими входами первого и второго управляемых кодопреобразователей, выход второго управляемого кодопреобразователя соединен со вторым входом, анализатора достоверности информации, выход третьего блока ключей соединен со вторым входом реверсивного счетчика, выход которого соединен с третьим входом второго блока сравнения.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что управляемый кодопреобразователь содержит дешифраторы, счетчик, группу элементов И, группу элементов ИЛИ и инвертор, выходы первого и второго дешифраторов соединены соответствен. но с первым и вторым входами группы элементов И, выходы которой через группу элементов ИЛИ соединены с первым входом счетчика, выход счет. чика соединен через инвертор с первым выходом кодопреобразователя, входы первого и второго дешифраторов.и второй вход счетчика соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами управляемого кодопреобразователя, второй выход которого соединен с выходом группы элементов ИЛИ.

3. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что анализатор достоверности информации содерЗО жит последовательно соединенные блок постоянной памяти, регистр сдвига, блок сравнения, дешифратор .распределитель и блок буферной памяти, выход которого соединен со вто35 рым входом блока сравнения выходы распределителя соединены с выходами анализатора достоверности инфор. мации, вход блока постоянной памяти и входы блока буферной памяти соеди4О нены с первым и вторым входами анализатора достоверности информации.

Источники информации, принятые во Внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 237645, кл. G 08 С 25/04, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 312575, кл. G 08 С 25/04, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 616650, кл. G 08 С 25/04, 1976 (прототип).

920814 и а гп а и ы о

ВНИИПИ Заказ 2352/61 Тираж 639 Подписное

Филиал IIIIII "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,