RU1830512C - Устройство прив зки пространственно разнесенных шкал времени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области синхронизации разнесенных в пространстве шкал времени. Цель изобретени  - повышение точности прив зки шкалы времени ведомого пункта путем определени  ошибки с учетом ее знака. Устройство прив зки пространственно разнесенных шкал времени содержит на ведомом пункте 1 первый формирователь 3 сигналов времени, первые приемник и передатчик 4 и 5, а на ведущем пункте 2 - второй формирователь 6 сигналов времени, блок управлени  7, вторые передатчик и приемник 8 и 9, блок формировани  10 кода ошибки и блок вычислени  11 кода временной поправки. Устройство реализуетс  на основе получени  суммы кодов временных интервалов между запросным и излученным ведомым пунктом импульсами и между переизлученным и излученным импульсами , дальнейшего делени  этой суммы пополам и сравнени  полученного частного с фиксированными значени ми кодов Т, Т. Т/2, где Т и Т - соответственно пр мой и дополнительный коды периода синхронизируемых последовательностей. В результате на выход устройства поступает код поправки с ее знаком. Устройство может быть реализовано в системах синхронизации шкал времени в запросных радиолини х с импульсными сигналами. 6 ил. у Ј

Description

Изобретение относитс  к области синхронизации разнесенных в пространстве шкал времени и может быть использовано дл  прив зки независимых шкал в системе единого времени.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности прив зки шкал времени ведомого пункта путем определени  поправки с учетом ее знака.

На фиг. 1 представлены эпюры, по сн ющие принцип формировани  сигнала поправки , на фиг. 2 - функциональна  схема устройства, на фиг. 3 - эпюры, по сн ющие принцип работы устройства при различных соотношени х времени распространени 

сигнала гр и величины поправки U, на фиг. 4,5- функциональные схемы элементов устройства , на фиг. 6 - эпюры, по сн ющие принцип работы устройства при U гр.

Устройство прив зки пространственно разнесенных шкал времени содержит (фиг. 2) ведомый 1 иведущий 2 пункты, первый хранитель 3 шкалы времени ведомого пункта, первый приемник 4 и первый передатчик 5 ведомого пункта, второй хранитель б шкалы времени ведущего пункта, блок управлени  7 (БУ), второй передатчик 8 (ПРД) и второй приемник 9 (ПРМ) ведущего пункта, блок форми00

CJ

о

СП

кэ

ровани  кода ошибки 10 (БФКО) и блок вычислени  кода временной поправки 11 (БВКВП). В свою очередь БФКО 10 содержит (фиг. 4): первый триггер 12 (Т Т) формировани  первого строба, второй триггер 13 (Т2) формировани  второго строба, первую 14 и вторую 15 схемы совпадени  (И 1; И2), генератор 16 счетных импульсов (ГСИ). первый 17 и второй 1.8 счетчики импульсов(Сч1, Сч2). первый сумматор 19 (Сум 1), делитель 20 на два содержимого первого сумматора, первый одновибратор задержки 21 (ОВ1); а БВКВП также содержит: первый буферный регистр 22 (БР1), формирователь 23 кодов (ФК), первую 24 и вторую 25 схемы сравнени  кодов (ССК1, ССК2). третью 26, четвертую 27 и п тую 28 схемы совпадени  (ИЗ, И4, И5), второй 29 и третий 30 сумматоры исключени  величины периода синхронизируемых последовательностей (Сум 2, Сум 3), схему ИЛИ 31, второй буферный регистр 32 (Б.Р2) и второй одновибратор 33 -задержки (082).

Устройство прив зки пространственно разнесенных шкал времени работает следующим образом.

Опорные импульсы шкалы времени ведущего пункта 2 поступают на блок управлени  7 (фиг. 2), с помощью которого из опорной последовательности формируетс  нова  с пропуском через один (фиг. З.а), как это осуществлено, например, в устройстве по А.С. № 479076 кл. G 04 f 5/00. Сформированна  таким образом последовательность поступает на запуск второго передатчика 8 ведущего пункта 2. Излученные импульсы принимаютс  первым приемником 4 и переизлучаютс  первым передатчиком 5 ведомого пункта 1. Одновременно за каждым переизлученным импульсом осуществл етс  запуск первого передатчика 5 ближайшим импульсом, поступающим с первого хранител  3 шкалы времени ведомого пункта . Взаимное расположение импульсов запуска ПРД 8, импульсов на входе ПРМ 9 ведущего пункта 2 и импульсов шкалы ведомого пункта 1 (ВДМ) показано на фиг. 1, а,б,в; фиг. 3, а,б,в в зависимости от соотношени  поправки, времени распространени  и периода следовани  импульсов синхронизируемых шкал времени. Импульсы с выхода БУ 7 (фиг. 2; 3,а) подаютс  также на тактовый вход 1 БФКО 10, откуда подаютс  на установочный в состо ние Т вход S триггера 12 (фиг. 4,а) и на установочный в состо ние О вход R триггера 13. Первым прин тым ведущим пунктом 2 импульсом, которым в любом случае будет переизлученный ведомым пунктом 1 опорный импульс ведущего пункта, подаваемым на сигнальный вход 2 БФКО 10, т.е. на счетный вход триггера 13, последний устанавливаетс  в единичное состо ние. Следующим импульсом , пришедшим на вход приемника 9, триггер 13 БФКО 10 (фиг. 4, а) устанавливаетс 

в нулевое состо ние, а сигналом с его инверсного выхода (фиг. 3, е) устанавливаетс  в нулевое состо ние и триггер 12. Таким образом на первом входе схемы совпадени  И1 14 формируетс  строб (фиг. 3, г) соответствующий по длительности интервалу време0 ни между опорным импульсом ведущей шкалы и прин тым импульсом ведомой шкалы, а на первом входе схемы совпадени  И2 15 формируетс  строб (фиг. 3, д), соответствующий по длительности интервалу времени между прин тым переизлученным и

с прин тым излученным импульсами. Тем са- мым через схемы И1 14 и И2 15 на первые входы счетчиков импульсов 17 и 18 направл етс  количество импульсов NQI и NCK с выхода генератора счетных импульсов 16, соответствующее длительности полученных стробов, а на выходе счетчиков 17 и 18 пол0 учаютс  коды Qi и Q.2, соответствующие следующим значени м в зависимости от соотношени  поправкии и времени распространени  Гр в канале св зи:

a)

Tp + U 02 Т - Тр + U

б)

Qi U + гр 02 - U - Гр

в) I-UI |

+ rp-U 02 Т - Тр - U

(фиг. 1,а)

(фиг. 1,6)

(фиг. 1,в)

Значени  кодов Qi и 02 подают на первый и второй входы сумматора 19 и на его выходе, в зависимости от соотношени  U и Гр. могут иметь следующие значени  кодов:

a)P Qi + Q2 (T+ rp + U) + (T- TP + U) 2CT + U);

6) P CH + Qz - (U + p) + (U - Tp) 2U;

в)Р Qi + Q2 (T + rp - U) + (T - Tp - U 2{T-U).

Полученное в сумматоре 19 значение кода Р делителем 20 дел т на два, подают на выход БКФО 10. а далее - на информационный вход БВКВП 11, откуда на вход. 1 буферного регистра 22 (фиг. 4,6), с выхода

Р которого значение кода Р -у используют

в БВКВП 11 дл  определени  знака и вели- чины поправки. С выходов 1, 3 формировател  кодов 23 (фиг. 4.6) и выхода БР1 22 значени  пр мых кодов Т, Т/2 и Р соответственно подаютс  на входы схем сравнени  кодов 24 и 25. Анализ кода Р, наход щегос  в БР1 22,производ т из услови , что поправка определ етс  положительна  или отрицательна , если соответственно опережение или отставание шкалы ведомого пункта находитс  в преде- лах ± Т/2. В зависимости от соотношени  возможной поправки и времени распространени  возникают следующие варианты, определ ющие содержимое БР1 22:

а) О U тр; U Д .

.Притаком соотношении в БР1 22 имеют следующее значение кода: Р Т + U. По- правка при этом измен етс  в пределах от U 0 до U Тр, т.е. произвед  анализ с помощью схемы СС1 24 значени  кода Р со значением кода Т, на ее выходе получают потенциал логической единицы, что соот- ветствует факту Р Т. Этот разрешающий сигнал подают на управл ющий вход 2 схемы ИЗ 26, в результате чего содержимое БР1 22 Р Т + U по вл етс  на входе второго сумматора 29. Подавай на первый вход это- го сумматора дополнительный код Т значени  периода, на его выходе имеют следующую разность: Р-Т Т + U-T U. В результате с выхода сумматора 29 через схему ИЛИ 31 на вход 1 второго буферного регистра 32 подают пр мой код поправки, т.е. значение положительной поправки.

Сигналами управлени  и синхронизации в устройстве  вл ютс  импульсы запуска передатчика 8 (фиг. 6,а), а также импульсы с выхода одновибраторов задержки 21 и 33 (фиг. б.к.м), которые предотвращают воздействие переходных процессов на качество функционировани  устройства. Длительность импульсов, вырабатываемых одновибрэторами5определ етс  длительностью переходных процессов в элементах. Первый одновибратор 21 запускаетс  положительным перепадом напр жени  с инверсного выхода триггера 13, а задним фронтом импульса с выхода 0В1 21 запускаетс  второй одновибратор 33. Информаци  в обоих счетчиках БФКО 10 сбрасываетс  передним фронтом импульса с выхода блока управлени  7. Информаци  в БР1 22 записываетс  задним фронтом импульса с выхода ОВ1 21, когда заканчиваетс  счет счетчиками 17 и 18, а также код суммы на выходе сумматора 19 прин л установившеес  значение (фиг. 6, о,п,р). Сбрасываетс  информаци  БР1 22 передним фронтом импульса с выхода БУ 7.

Информаци  в БР2 32 заноситс  задним фронтом импульса с выхода ОВ2 33 и сбрасываетс  задним фронтом импульса с выхода ОВ1 21.

б)

При таком соотношении в БР1 22 имеют значение кода, соответствующее Р U. Поправка при этом измен етс  в пределах от

U гр до U -, т.е. при таком соотношении

Тр и U код содержимого в БР1 22 всегда меньше значени  кода Т/2. Анализ значений кодов Р и Т/2 производ т с помощью схемы сравнени  кодов 25. Высокий потенциал с выхода, соответствующего состо нию Р Т/2, а также высокий потенциал с выхода Р Т схемы сравнени  кодов 24 подают на управл ющие входы 2 и 3 схемы совпадени  И5 28. В результате на выход устройства через схему совпадени  И5 28, схему ИЛИ 31 и БР2 32 подают пр мой код поправки, т.е. со знаком плюс.

Синхронизаци  и управление работой счетчиков и регистров аналогично рассмотренному выше..

в) I-UI Т/2.

При таком соотношении в БР1 22 имеют значение кода, соответствующее Р T-U, Поправка при этом может лежать в пределах от U 0 до U -Т/2. При таком соотношении U и Т код содержимого в БР1 22 всегда будет меньше значени  кода Т. но больше значени  кода Т/2. Произвед  анализ значени  содержимого БР1 22 в этих пределах, т.е. подав на управл ющие входы 2 и 3 схемы И4 27 высокие потенциалы, соответствующие Р Т и Р Т/2. с выходов схем сравнени  24 и 25 соответственно, на вход 1 сумматора 30 подают код Р T-U. Подава  на второй вход этого сумматора дополнительный код Т значени  периода, производ т операцию вычитани  Р-Т Т- U-T -U. В результате с выхода сумматора 30 через схему ИЛИ 31 и БР2 32 на выход устройства подают значение поправки в Обратном коде, т.е. поправку со знаком минус.

Синхронизаци  и управление аналогично ранее рассмотренному.

Генератор счетных импульсов 16 может быть выполнен на интегральных микросхемах , возможные варианты представлены в А, с. 154-157, рис. 5.8.

Счетчики импульсов 17 и 18 могут быть выполнены как асинхронные двоичные счетчики на триггерах JK 3, с. 98, рис 5.13, 5,14 или на триггерах D {3, с. 98, рис. 5.15. 5.14, у которых все входы R объединены и  вл ютс  входом 2 рассматриваемых счетчиков .

Сумматоры 19, 29 и 30 могут быть выполнены на интегральных микросхемах на основе полных комбинационных сумматоров ИМЗ, И.М2 3, стр. 114, рис. 5.59, без регистра пам ти ;

В качестве делител  20 может быть использован тот факт, что дл  делени  М-раз- р дного кода на два используетс  N-1 старших разр дов поступающей суммы кодов с выхода сумматора 19. Таким же образом производитс  деление пополам периода следовани  импульсов времени в формирователе кодов 23, функциональна  схема которого представлена на фиг. 5,6, где Еп - напр жение источника питани  инверторов; SAi - перемычки (или переключатели ), с помощью которых осуществл етс  подача на выходы формировател  нулей и единиц по определенным разр дным шинам с целью формировани  необходимого кода периода следовани  синхронизируемых последовательностей.

Схемы сравнени  кодов 24 и 25 выполнены на базе интегральных микросхем типа СП1, например, серий 134, 555, 531. Дл  получени  необходимой разр дности используетс  несколько микросхем.

На фиг. 5,а материалов за вки представлен один из вариантов буферных реги- . строе 22, 32.

Функциональна  схема схем совпадени  26, 27, 28 представлена на фиг. 5,в, где вход 1 - (М-1)-разр днэ  информационна  шина, входы 2 и 3 - управл ющие.

Одновибраторы задержки 21 и 33 могут быть выполнены как схемы расширителей входного импульса на интегральных микросхемах типа АГЗ, например, 155-ой серии. Один из вариантов исполнени  одновибратора 21 изображен в 3, с. 33-34, рис. 3.20, вариант I, одновибратора 33 - в 3, с. 33-34, рис. 3.20, вариант II.

15

Фор м у л а изобретени 

Устройство прив зки пространственно разнесенных шкал времени, содержащее на ведомом пункте последовательно соединенные первый формирователь сигналов

времени и первый передатчик, а также пер- вый приемник, выход которого соединен с вторым входом первого передатчика, а на ведущем пункте - последовательно соединенные второй формирователь сигналов

времени, блок управлени  и второй передатчик , а также второй приемник, о т л и ч а- ю щ е е с   тем, что, с целью повышени  точности прив зки шкалы времени ведомого пункта путем определени  поправки с

учетом ее знака, введены блок формировани  кода ошибки и блок вычислени  кода временной поправки, информационные входы которого соединены с соответствующими выходами блока формировани  кода

ошибки, тактовый вход которого соединен с выходом блока управлени , сигнальный вход - с выходом второго приемника, а выход управлени  - с входом сброса-записи блока вычислени  кода временной поправки . тактовый вход которого соединен с выходом блока управлени .

v

Ли/ , QO,

Tu

д

Г

au-j

TL JS&L

&/Ф

1 ..

о оо

M21

r

I&TL

3x3

&A.

0

.

ЖКЙГ|

J . Ufi r J r J j

1-с г-с

Г .raLi I

-- Игха)

л/r. I

л}

29

71

VM .5

Y6A

w |

y

2i

./

rts г  г&

) Ь

cv

3) Bvxtf/4&p.

V)&tat#fse& X) Лих СВ/

л)

)(.0a2

V)f6P32 o fCvemvrt

fr)fC4tmv.ftf

fi)fЈyt4Mamoptffj С &лнпелм /

Т) IE

PM. e.