RU1808135C - Способ синхронизации пространственно разнесенных шкал времени при передаче дополнительной информации и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Использование: в радиотехнике, в частности в системах синхронизации шкал пространственно разнесенных хранителей времени. Сущность изобретени : способ синхронизации пространственно разнесенных шкал времени при передаче дополнительной информации заключаетс  в том, что кажда  станци  синхронизируемых шкал времени генерирует и излучает сигнал точного времени в виде кодовой последовательности импульсов двух различных структур, расположенных попарно-симметрично во времени относительно реперных меток времени транслируемой шкалы времени , причем передача дополнительной информации осуществл етс  путем смещени  временного положени  импульсов обеих структур симметрично относительно реперных меток транслируемой шкалы времени и изменением пор дка чередовани  импульсов каждой из пар. Устройство, реализующее способ, содержит эталонный генератор, кодер, пары импульсов; кодер информации, переключатель, первый и второй генераторы сигнала, первый и второй сумматоры, измеритель амплитуды, блок стабилизации амплитуды, блок переноса спектра, первый и второй согласованные фильтры, первый и второй амплитудные детекторы , первый и второй амплитудные дискриминаторы , первый и второй блоки измерени  задержки, узел блокировки, первый и второй декодеры информации. Цель изобретени  - повышение точности синхронизации шкал времени путем снижени  дополнительной погрешности измерени  при передаче дополнительной информации. 1 с. п. ф-лы, 1 ил. (Л С 00 Ю ioo СА) iOl i OJ

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано в системах синхронизации шкал пространственно разнесенных хранителей времени.

Цель изобретени  - повышение точности синхронизации пространственно разнесен н ы х шкал времени при передаче дополнительной информации.

На чертеже показана структурна  схема устройства.

Устройство содержит эталонный генератор 1 с выходами 2-7, кодер 8 пары импульсов , кодер 9 информации, переключатель 10, первый генератор 11 сигнала , второй генератор 12 сигнала, первый сумматор 13, измеритель 14 амплитуды, блок 15 стабилизации амплитуды, блок 16 переноса спектра, первый согласованный фильтр 17, второй согласованный фильтр 18, первый амплитудный детектор 19, второй амплитудный детектор 20, первый амп- литудный дискриминатор 21, второй амплитудный дискриминатор 22, первый блок 23 измерени  задержки, узел 24 блокировки , второй сумматор 25, первый декодер 26 информации, второй блок 27 измерени  задержки и второй декодер 28 информации, причем выходные клеммы 2,3 и 4 эталонного генератора 1 соединены с соответствующими входами кодера 8 пары импульсов, выходы 2 и б - с входами кодера 9 информации, выход 7 - с входами тактовой частоты первого 11 и второго 12 генераторов сигнала, выходы 3,5 и 6 соединены с входами первого блока 23 измерени  задержки, выходы 5 и 6 - с входами второго блока 27 измерени  задержки, а выход б - с управл ющими входами узла 24 блокировки, первого декодера 26 информации и второго декодера 28 информации , информационные выходы кодера 9 информации соединены с входами кодера 8 пары импульсов, первый и второй выходы которого подключены к сигнальному и управл ющему входам переключател  10, выходы переключател  10 соединены с первыми входами первого 11 и второго 12 генераторов сигнала, выходы которых подключены к входам первого сумматора 13, выход которого  вл етс  входом канала св зи, вход измерител  14 амплитуды соединен с сигнальным входом блока 15 стабилизации амплитуды и  вл етс  входом канала св зи, выход измерител  14 амплитуды соединен с управл ющим входом блока 15 стабилизации амплитуды, выход которого соединен с входом блока 16 переноса спектра, выход блока 16 переноса спектра подключен к входам первого 17 и второго 18 согласованных фильтров, первый согласованный фильтр 17. первый амплитудный детектор 19 и первый амплитудный дискриминатор 21 соединены последовательно, второй согласо- ванный фильтр 18, второй амплитудный детектор 20 .и второй амплитудный дискриминатор 22 соединены последовательно, выход первого амплитудного дискриминатора 21 под- кпючен к первым сигнальным входам

первого блока 23 измерени  задержки, узла 24 блокировки и второго сумматора 25, вторые сигнальные входы которых соединены с выходом второго амплитудного дискриминатора 22, выход второго сумматора 25 подключен к сигнальному входу второго блока 27 измерени  задержки, выходы которого соединены с информационными входами второго декодера 28 информации, выход узла 24 блокировки подключен к управл ющим входам первого 23 и второго 27 блоков измерени  задержки, выходы первого блока 23 измерени  задержки соединены с информационными входами первого декодера 26

5 информации, выходы которого подключены ко входам кодера 9 информации.

Устройство, реализующее способ синхронизации пространственно разнесенных шкал времени при передаче дополнитель0 ной информации, работает следующим образом .

В момент времени, предшествующий излучению, в кодер 9 информации записываетс  информаци , которую необходимо

5 передать корреспонденту. В кодере 9 исходна  информаци  преобразуетс  в значение временного сдвига т.Инф, на которой первый сигнал импульсной пары сигнала точного времени смещаетс  в сторону опё0 режени  соответствующей реперной метки времени, а второй сигнал - в сторону отставани . Рассчитанное значение ti/шф, а также информаци , котора  будет передана изменением пор дка следовани  импульсов па5 ры. записываетс  в виде кодового слова и хранитс  в кодере 9 информации. Число кодовых слов, хранимых в кодере 9 информации , равно числу N импульсных пар. образующих сигнал точного времени.

0По сигналу Запись, поступающему с выхода 2 эталонного генератора 1, кодер 9 информации выдает в кодер 8 пары импульсов одно кодовое слово. Кодер 8 пары импульсов преобразует значение сдвига тинф в

5

значени  временных задержек импульсов

запуска первого 11 и второго 12 генераторов сигналов относительно сигнала Старт эталонного генератора 1, а также управл ет переключателем 10. Переключатель 10 оп0 редел ет очередность запуска первого 11 и второго 12 генераторов сигналов в соответствии со значением кодового слова. Пусть информаци , содержаща с  в кодовом слове такова, что по окончании записи пере5 ключатель 10 соедин ет выход кодера 8 пары импульсов с сигнальным входом первого генератора 11 сигнала.

По сигналу Старт, поступающему с выхода 3 эталонного генератора 1. кодер 8 пары импульсов вырабатывает первый импульс запуска с задержкой tui tp - т.Инф, где tp - фиксированна  задержка реперной метки времени относительно сигнала Старт. Первый импульс запуска через переключатель 10 поступает на вход первого генератора 11 сигнала, который генерирует на частоте несущего колебани  импульсный сигнал Si (t). При этом используютс  сигналы тактовой частоты, поступающие с выхода 7 эталонного генератора 1 на соответствующий вход первого генератора 11 сигнала. Сигнал Si (t) проходит через первый сумматор 13 и излучаетс  в канал св зи корреспонденту ,

По сигналу Управление, поступающему с выхода 4 эталонного генератора 1, кодер 8 пары импульсов переводит переключатель 10 в положение, при котором первый выход кодера 8 оказываетс  соединенным с сигнальным входом второго генератора 12 сигнала. Кодер 8 пары им- пу ьсов вырабатывает второй импульс запуска , который, пройд  через переключатель 10, запускает второй генератор 12 сигнала. Задержка второго импульса запуска относительно сигнала Старт эталонного генератора 1 равна: tU2 tp + 1Инф. Второй генератор 12 сигнала генерирует импульсный радиосигнал S2A(t). который проходит через первый сумматор и поступает в канал св зи. Таким образом, генерируетс  часть сигнала точного времени, содержаща  дополнительную информацию и образованна  двум  радиоимпульсами SiA(t) и S2A(t), симметричными относительно реперной метки времени транслируемой шкалы времени . При генерировании сигнала точного времени описанные операции повтор ютс  N раз по числу импульсных пар, образую- .щих кодовую импульсную последовательность .

, В каждом пункте хранени  шкал времени принимают сигнал точного времени корреспондента . Первый прин тый радиоимпульс поступает на вход измерител  14 амплитуды, где происходит измерение и запоминание его амплитуды дл  последующей регулировки коэффициента передачи в блок 15 стабилизации амплитуды. С выхода блока 15 первый прин тый импульс поступает на вход блока 16 переноса спектра, а затем подвергаетс  обработке в фильтре, согласованном с этим сигналом. Если первым прин тым от корреспондента радиоимпульсом  вл етс . Si (t). то он проходит обработку в первом согласованном фильтре 17 и детектируетс  первым амплитудным детектором 19. При достижении огибающей прин того сигнала порогового уровн  в первом амплитудном дискриминаторе 21 вырабатываетс  импульс, который, пройд  через второй сумматор 25, запускает счетчик второго блока измерени  задержки,  вл  сь дл  него стартовым сигналом. Одновременно этим же сигналом останавливаетс  первый счетчик первого блока 23 измерени  зедержки, запущенный ранее сигналом Старт эталонного генератора 1. Наличие импульса на выходе первого амплитудного

дискриминатора 21 регистрируетс  и запоминаетс  узлом 24 блокировки.

Второй прин тый радиоимпульс $2 (t) поступает на вход измерител  4 амплитуды и вход блока 15 стабилизации амплитуды,

затем, пройд  блок 16 переноса спектра, поступает на вход второго согласованного фильтра 18. Возможные вариации коэффициента передачи канала св зи отслеживаютс  измерителем 14 и блоком 15 так. что

амплитуда второго импульса на входе второго согласованного фильтра 18 будет такой же, как и амплитуда первого прин того импульсного сигнала Sr (t) на входе первого согласованного фильтра 17. После обрзботки во втором согласованном фильтре 18 второй прин тый радиоимпульс S2J(t) детектируетс  вторым амплитудным детектором 20. При достижении выделенной огибающей порогового уровн  во втором

амплитудном дискриминаторе 22 вырабатываетс  импульс, который, пройд  через второй сумматор 25. останавливает счетчик второго блока 27 измерени  задержки. Одновременно этим же импульсом с выхода

второго амплитудного дискриминатора 22 останавливаетс  второй счетчик первого блока 23 измерени  задержки, запущенный сигналом Старт эталонного генератора 1. Наличие импульса на выходе второго эмплитудного дискриминатора 22 запоминаетс  узлом 24 блокировки. Если отсутствует хот  бы один из двух радиоимпульсов Si J(t) или S2B(t), узел 24 блокировки выр 5атывэ- ет сигнал, который поступает на управл ющие входы первого 23 и второго 27 блоков измерени  задержки и обнул ет их показани . Пор док чередовани  импульсов в паре регистрируетс  первым блоком 23 измерени  задержки.

Показание ti первого счетчика первого блока 23 измерени  задержки - интервал времени между сигналом Старт эталонного генератора 1 и прин тым импульсов

SiB(t):

t1 tp - Тинф + tnepl + tKcl + tnp + AT.

где tnep. 1кс1, tnpi - задержка первого импульса соответственно при передаче, при прохождении по каналу св зи и при приеме;

ДТ - временной сдвиг синхронизируемых шкал времени.

Показание t2 второго счетчика первого блока 23 измерени  задержки - интервал времени между сигналом Старт эталонного генератора 1 и прин тым импульсом S2B(t):

t2 tp + 1инф + tnep2 + Ткс2 + tnp2 + AT,

где tnep2.. t,Kc2, tnp2 - задержка второго импульса соответственно при передаче, при прохождении по каналу св зи и при приеме.

В первом блоке 23 измерени  задержки вычисл етс  результат измерени  задержки по двум симметричным относительно ре- перной метки времени импульсам: t (ti + t2) /2

Результат вычислени  не зависит от значени  временного сдвига т,инф, определ емого значением передаваемой информации , и, следовательно, не содержит дополнительной погрешности,

Показание второго блока 27 измерени  задержки - интервал времени между двум  прин тыми импульсными сигналами, равный 2 Т.ИНФПо сигналу Считывание, поступающему с выхода 5 эталонного генератора 1, результат вычислени  в первом блоке 23 измерени  задержки и информаци , переданна  изменением пор дка чередовани  импульсов в паре, записываетс  в первый декодер 26 информации. По этому же сигналу показани  второго блока 27 измерени  задержки записываютс  во второй декодер 28 информации, в котором происходит декодирование дополнительной информации, полученной в виде временного сдвига 2 т.инф. После окончани  считывани  данных из первого 23 и второго 27 блоков измерени  задержки их показани , а также узел 24 блокировки обнул ютс  по сигналу Сброс, по- ступающему с выхода 6 эталонного генератора 1,

Аналогичным образом принимаютс  все попарно симметричные относительно реперных меток времени импульсы,.образующие кодовую импульсную последователь- . ность. В первом декодере 26 информации накапливаютс  результаты измерени  временной задержки по каждой 1-й паре импульсов и определ етс  временна  задержка Т всего сигнала точного времени, излученна  в пункте хранени  местной шкалы времени:

л N ТА У ti/N.

I - I

Результат вычислени  в первом декодере 26 информации представл ет собой дополнительную информацию, котора  может быть передана корреспонденту в следующем цикле излучени  сигнала точного времени . Запись дополнительной информации из первого декодера 26 информации в кодер 9 информации происходит по сигналу Сброс генератора 1 при условии, что записанна  в предыдущем цикле в кодер 9 информаци  уже передана. По этому же сигналу второй декадер 28 информации выдает декодированное значение информации , переданной корреспондентом.

Результат Т- , полученный в предыдущем цикле излучени  сигнала точного времени , и аналогичный результат Т6, измеренный и переданный корреспондентом и декодированный вторым декодером

28 информации, используютс  дл  вычислени  временного сдвига AT пространственно разнесенных шкал времени:

Claims (2)

1. Способ синхронизации пространственно разнесенных шкал времени при передаче дополнительной информации, при котором кажда  станци  синхронизируемых шкал времени генерирует и излучает сигнал

точного времени в виде кодовой импульсной последовательности, содержащей дополнительную информацию и синхронизированные реперными метками сигналы транслируемой шкалы времени, принимают

сигнал точного времени, излучаемый станцией корреспондента, измер ют задержку прин того сигнала точного времени корреспондента относительно меток времени шкалы времени данной станции синхронизируемых шкал времени, и декодируют дополнительную информацию, содержащуюс  в прин той кодовой импульсной последовательности, а по измеренному значению задержки сигнала точного времени

данной станции синхронизируемых шкал времени и по значению задержки сигнала точного времени, измеренному и переданному со станции корреспондента, вычисл ют сдвиг шкал времени пространственно

разнесенных шкал времени, отличаю - щ и и с   тем, что, с целью повышени  точности синхронизации шкал времени путем снижени  дополнительной погрешности измерений при передаче

дополнительной информации, кажда  станци  синхронизируемых шкал времени генерирует и излучает сигнал точного времени в виде кодовой импульсной последовательности двух различных структур, расположенных попарно симметрично во времени относительно реперных меток времени транслируемой шкапы времени, причем передача дополнительной информации осуществл етс  путем смещени  временного положени  импульсов обоих структур симметрично относительно реперных меток транслируемой шкалы времени и изменением пор дка чередовани  импульсов каждой из пар обоих структур, а декодирование дополнительной информации осуществл ют путем согласованной фильтрации кодовой последовательности импульсов обоих структур.

2. Устройство синхронизации пространственно разнесенных шкал времени при передаче дополнительной информации, содержащее кодер пары импульсов, первый генератор сигнала, переключатель, последовательно соединенные измеритель амплитуды , блок стабилизации амплитуды, последовательно соединенные блок переноса спектра, первый согласованный фильтр и первый амплитудный детектор, а также первый блок измерени  задержки и эталонный генератор, выходы которого соединены с соответствующими входами кодера пары импульсов, первого блока измерени  задержки и первого генератора сигналов, причем вход измерител  амплитуды соединен с сигнальным входом блока стабилизации амплитуды и  вл етс  входом канала св зи, отличающеес  тем, что в него введены кодер информации, второй генератор сигнала, второй сумматор, первый амплитудный дискриминатор, последовательно соединенные второй согласованный фильтр, второй амплитудный детектор , второй амплитудный дискриминатор, узел блокировки, второй блок измерени  задержки и первый декодер информации, при этом информационные выходы кодера информации соединены с входами кодера пары импульсов, первый и второй выходы

которого соединены через переключатель с первыми входами первого и второго генераторов сигнала, выходы которых соединены с входами первого сумматора, выход которого  вл етс  входом канала св зи; выход

блока стабилизации амплитуды соединен с входом блока переноса спектра, выход которого соединен с входом второго согласованного фильтра, выход пераого амплитудного детектора через первый амплитудный дискриминатор соединен с входом первого блока измерени  задержки, выходы первого и второго амплитудных дискриминаторов через второй сумматор соединены с другим входом второго блока измерени  задержки,

выход второго амплитудного дискриминатора соединен с соответствующим входом первого блока измерени  задержки, управл ющий вход которого соединен с выходом узла блокировки, а выход первого блока измерени  задержки через второй декодер информации соединен с входом кодера информации, выход которого соединен с входом кодера пары импульсов, причем соответствующие выходы эталонного генерэтора соединены соответственно с дополнительными управл ющими входами кодера пары импульсов, управл ющими входами крдера информации, управл ющим входом второго генератора сигнала, управл ющим входом первого декодера информации , управл ющими входам узла блокировки, управл ющими входами второго блока измерени  задержки и управл ющими входами второго декодера

информации.