RU2232465C2 - Data transmitting and receiving device - Google Patents

Data transmitting and receiving device Download PDF

Info

Publication number
RU2232465C2
RU2232465C2 RU2002111458/09A RU2002111458A RU2232465C2 RU 2232465 C2 RU2232465 C2 RU 2232465C2 RU 2002111458/09 A RU2002111458/09 A RU 2002111458/09A RU 2002111458 A RU2002111458 A RU 2002111458A RU 2232465 C2 RU2232465 C2 RU 2232465C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
input
output
voltage
mode control
Prior art date
Application number
RU2002111458/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002111458A (en
Inventor
И.А. Кашманов (RU)
И.А. Кашманов
Original Assignee
ООО Научно-технический центр "Арго"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ООО Научно-технический центр "Арго" filed Critical ООО Научно-технический центр "Арго"
Priority to RU2002111458/09A priority Critical patent/RU2232465C2/en
Publication of RU2002111458A publication Critical patent/RU2002111458A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2232465C2 publication Critical patent/RU2232465C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

FIELD: data transfer primarily over power transmission lines.
SUBSTANCE: device has on sending end data pre-processing unit, transmitter, sine-wave oscillator, transmission mode control unit, first synchronization unit, power setting unit, voltage changer, and voltage storage, as well as delta-pulse shaping unit. On receiving end it has matching unit, receiver, sensitivity correction unit, data processing unit, reception mode control unit, and second synchronization unit.
EFFECT: enhanced reliability and reduced power requirement for generating and transmitting data signals.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области преобразования, кодирования и передачи информации преимущественно по силовым линиям электросети.The invention relates to the field of conversion, coding and transmission of information mainly on power lines of the power grid.

Известно устройство для передачи и приема информации на основе высокочастотных сигналов несущей частоты, содержащее на передающей стороне последовательно соединенные блок предварительной обработки информации и передатчик сигналов несущей частоты, а также генератор синусоидального напряжения, выход которого подключен к входу канала связи, а на приемной стороне - приемник частотных сигналов [1].A device is known for transmitting and receiving information based on high-frequency carrier-frequency signals, comprising, on the transmitting side, a series of information preprocessing unit and a carrier-frequency signal transmitter, as well as a sinusoidal voltage generator, the output of which is connected to the input of the communication channel, and a receiver on the receiving side frequency signals [1].

Недостаток указанного устройства заключается в том, что оно не обеспечивает необходимой точности передачи информации, поскольку имеет место быстрое затухание высокочастотного сигнала несущей частоты в силовых линиях электросети. Кроме того, амплитуда сигнала несущей частоты ограничена по условиям допустимых искажений синусоидальной формы сигнала опорной частоты, что снижает надежность работы устройства.The disadvantage of this device is that it does not provide the necessary accuracy of information transfer, since there is a fast attenuation of the high-frequency signal of the carrier frequency in the power lines of the mains. In addition, the amplitude of the carrier frequency signal is limited by the conditions of allowable distortion of the sinusoidal waveform of the reference frequency, which reduces the reliability of the device.

Известно также устройство, содержащее на передающей стороне последовательно соединенные блок предварительной обработки информации и передатчик, а также генератор синусоидального напряжения, выход которого подключен к входу канала связи, а на приемной стороне - последовательно соединенные согласующий блок и приемник, причем к входу согласующего блока подсоединен выход канала связи [2].It is also known a device comprising, on the transmitting side, a series-connected information preprocessing unit and a transmitter, as well as a sinusoidal voltage generator, the output of which is connected to the input of the communication channel, and on the receiving side, the matching unit and receiver connected in series, the output being connected to the input of the matching unit communication channel [2].

Недостатком данного устройства, использующего в качестве информационного сигнала сетевые аномалии при включении на передающей стороне активной нагрузки, является его низкая надежность, обусловленная тем, что на приемной стороне в качестве информационного сигнала будут фиксироваться сетевые аномалии (падение напряжения, изменение величины тока и т.д.) от всех активных нагрузок, подключаемых к сети в моменты времени, когда напряжение полуволны близко к нулю.The disadvantage of this device, which uses network anomalies as an information signal when an active load is switched on on the transmitting side, is its low reliability, due to the fact that network anomalies (voltage drop, current magnitude, etc.) will be recorded on the receiving side as an information signal .) from all active loads connected to the network at times when the half-wave voltage is close to zero.

Кроме того, эксплуатация устройства сопряжена со значительными энергозатратами, т.е. с потерями активной мощности при формировании информационного сигнала, различимого на фоне помех.In addition, the operation of the device is associated with significant energy consumption, i.e. with losses of active power in the formation of the information signal, distinguishable against the background of interference.

Технический результат настоящего изобретения заключается в повышении надежности и снижении энергозатрат при формировании и передаче информационных сигналов.The technical result of the present invention is to increase reliability and reduce energy consumption in the formation and transmission of information signals.

Указанный результат достигается тем, что устройство содержит на передающей стороне блок управления режимом передачи, первый блок синхронизации, последовательно соединенные блок задания мощности и преобразователь напряжения, а также блок для запоминания напряжения и формирования дельта-импульсов, связанный первым входом с выходом передатчика, вторым входом - с выходом первого блока синхронизации, третьим входом - с выходом преобразователя напряжения, а выход блока для запоминания напряжения и формирования дельта-импульсов соединен со вторым входом преобразователя напряжения, с входом канала связи и с первым входом первого блока синхронизации, связанного вторым входом с первым выходом блока управления режимом передачи, второй выход которого подключен ко второму входу передатчика, а на приемной стороне введены блок коррекции чувствительности, последовательно соединенные блок обработки информации и блок управления режимом приема, а также второй блок синхронизации, первым входом связанный с выходом канала связи, вторым входом - с первым выходом блока управления режимом приема, а выход второго блока синхронизации подключен ко второму входу приемника, выходом связанного с входом блока обработки информации, при этом второй выход блока управления режимом приема подсоединен к входу блока коррекции чувствительности, выход которого соединен со вторым входом согласующего блока.This result is achieved by the fact that the device contains on the transmitting side a transmission mode control unit, a first synchronization unit, serially connected power setting unit and a voltage converter, as well as a unit for storing voltage and generating delta pulses, connected by the first input to the output of the transmitter, the second input - with the output of the first synchronization unit, the third input with the output of the voltage converter, and the output of the unit for storing voltage and the formation of delta pulses is connected to the second input of the voltage converter, with the input of the communication channel and with the first input of the first synchronization unit, connected to the second input with the first output of the transmission mode control unit, the second output of which is connected to the second input of the transmitter, and a sensitivity correction unit, connected in series to the processing unit, is introduced information and the reception mode control unit, as well as the second synchronization unit, the first input connected to the output of the communication channel, the second input - with the first output of the mode control unit m of reception, and the output of the second synchronization unit is connected to the second input of the receiver, the output associated with the input of the information processing unit, while the second output of the reception mode control unit is connected to the input of the sensitivity correction unit, the output of which is connected to the second input of the matching unit.

Блок для запоминания напряжения и формирования дельта-импульсов содержит ключ, к первому входу которого подсоединен конденсатор, причем первый вход ключа служит третьим входом блока для запоминания напряжения и формирования дельта-импульсов, второй вход - вторым входом блока для запоминания напряжения и формирования дельта-импульсов, третий вход - первым входом блока для запоминания напряжения и формирования дельта-импульсов, а выход ключа является выходом блока для запоминания напряжения и формирования дельта-импульсов.The unit for storing voltage and generating delta pulses contains a key, to the first input of which a capacitor is connected, the first input of the key serving as the third input of the unit for storing voltage and generating delta pulses, the second input as the second input of the unit for storing voltage and generating delta pulses , the third input is the first input of the block for storing voltage and the formation of delta pulses, and the output of the key is the output of the block for storing voltage and the formation of delta pulses.

На фиг.1 приведена блок-схема предполагаемого устройства; на фиг.2 - временная диаграмма его работы.Figure 1 shows a block diagram of the proposed device; figure 2 is a timing chart of his work.

Устройство содержит на передающей стороне последовательно соединенные блок 1 предварительной обработки информации и передатчик 2, а также генератор 3 синусоидального напряжения, выход которого подключен к входу канала связи 4, блок 5 управления режимом передачи, первый блок синхронизации 6, последовательно соединенные блок 7 задания мощности и преобразователь напряжения 8, а также блок для запоминания напряжения и формирования дельта-импульсов 9, связанный первым входом с выходом передатчика 2, вторым входом - с выходом первого блока синхронизации 6, третьим входом - с выходом преобразователя напряжения 8, а выход блока для запоминания напряжения и формирования дельта-импульсов 9 соединен со вторым входом преобразователя напряжения 8, с входом канала связи 4 и с первым входом первого блока синхронизации 6, связанного вторым входом с первым выходом блока 5 управления режимом передачи, второй выход которого подключен ко второму входу передатчика 2, а на приемной стороне - последовательно соединенные согласующий блок 10 и приемник 11, причем к входу согласующего блока 10 подсоединен выход канала связи 4, блок 12 коррекции чувствительности, последовательно соединенные блок 13 обработки информации и блок 14 управления режимом приема, а также второй блок синхронизации 15, первым входом связанный с выходом канала связи 4, вторым входом - с первым выходом блока 14 управления режимом приема, а выход второго блока синхронизации 15 подключен ко второму входу приемника 11, выходом связанного с входом блока 13 обработки информации, при этом второй выход блока 14 управления режимом приема подсоединен к входу блока 12 коррекции чувствительности, выход которого соединен со вторым входом согласующего блока 10.The device comprises on the transmitting side a series-connected information preprocessing unit 1 and a transmitter 2, as well as a sinusoidal voltage generator 3, the output of which is connected to the input of the communication channel 4, a transmission mode control unit 5, a first synchronization unit 6, and a power setting unit 7 connected in series voltage converter 8, as well as a unit for storing voltage and generating delta pulses 9, connected by the first input to the output of the transmitter 2, the second input - with the output of the first sync block 6, the third input is with the output of the voltage converter 8, and the output of the unit for storing voltage and generating delta pulses 9 is connected to the second input of the voltage converter 8, with the input of the communication channel 4 and with the first input of the first synchronization unit 6, connected to the second input with the first output of the transmission mode control unit 5, the second output of which is connected to the second input of the transmitter 2, and on the receiving side, the matching unit 10 and the receiver 11 are connected in series, and the input of the matching unit 10 is connected to the output of the communication channel 4, the sensitivity correction unit 12, the information processing unit 13 and the reception mode control unit 14 connected in series, as well as the second synchronization unit 15, the first input connected to the output of the communication channel 4, the second input - with the first output of the reception mode control unit 14 and the output of the second synchronization unit 15 is connected to the second input of the receiver 11, the output associated with the input of the information processing unit 13, while the second output of the reception mode control unit 14 is connected to the input of the correction unit 12 is sensitive STI whose output is connected to the second input 10 of the matching unit.

Блок для запоминания напряжения и формирования дельта-импульсов содержит ключ 16, к первому входу которого подсоединен конденсатор 17, при этом первый вход ключа 16 служит третьим входом блока для запоминания напряжения и формирования дельта-импульсов 9, второй вход - вторым входом блока для запоминания напряжения и формирования дельта-импульсов 9, третий вход - первым входом блока для запоминания напряжения и формирования дельта-импульсов 9, а выход ключа 16 является выходом блока для запоминания напряжения и формирования дельта-импульсов 9.The unit for storing voltage and generating delta pulses contains a key 16, to the first input of which a capacitor 17 is connected, while the first input of key 16 is the third input of the unit for storing voltage and generating delta pulses 9, the second input is the second input of the unit for storing voltage and the formation of delta pulses 9, the third input is the first input of the unit for storing voltage and generating delta pulses 9, and the output of the key 16 is the output of the unit for storing voltage and generating delta pulses 9.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Блок 5 управления режимом передачи разрешает работу блоку синхронизации 6 и передатчику 2, а также задает скорость и правила передачи информации (необходимость и количество дублирования информации, определение контрольной суммы и т.д.).The transmission mode control unit 5 permits operation of the synchronization unit 6 and the transmitter 2, and also sets the speed and rules for transmitting information (the need and amount of information duplication, determining the checksum, etc.).

Блок 7 задания мощности определяет (устанавливает) уровень и знак напряжения на выходе преобразователя напряжения 8 (U8), которое воспринимается и запоминается блоком для запоминания напряжения и формирования дельта-импульсов 9 путем заряда конденсатора 17 (U17). После окончания заряда конденсатора 17 преобразователь напряжения 8 отключается от блока для запоминания напряжения и формирования дельта-импульсов 9.The power setting unit 7 determines (sets) the level and sign of the voltage at the output of the voltage converter 8 (U 8 ), which is sensed and stored by the unit to store the voltage and generate delta pulses 9 by charging the capacitor 17 (U 17 ). After the charge of the capacitor 17, the voltage converter 8 is disconnected from the unit for storing voltage and the formation of delta pulses 9.

Сформированное (накопленное от датчиков, кодированное и подготовленное к передаче) блоком 1 предварительной обработки информации сообщение передается передатчиком 2 импульсами U2.The message generated (accumulated from sensors, encoded and prepared for transmission) by the information preprocessing unit 1 is transmitted by the transmitter 2 by pulses U 2 .

При смене знака напряжения U3 на выходе генератора 3 синусоидального напряжения передатчик 2 импульсом U2 открывает ключ 16 и конденсатор 17 подключается к каналу связи 4. Поскольку знаки напряжений U3 и U17 в этот момент времени противоположны, происходит быстрый разряд конденсатора 17 (при U17=0 ключ 16 - закрывается), что вызывает аномалию напряжения U3 в канале связи 4 в виде узкого импульса (дельта-импульса) U4, не изменяющего амплитуду напряжения U3 и практически не искажающего его форму.When you change the sign of the voltage U 3 at the output of the sinusoidal voltage generator 3, the transmitter 2 with a pulse U 2 opens the key 16 and the capacitor 17 is connected to the communication channel 4. Since the signs of the voltages U 3 and U 17 are opposite at this point in time, a fast discharge of the capacitor 17 (at U 17 = 0, the key 16 is closed), which causes an anomaly in the voltage U 3 in the communication channel 4 in the form of a narrow pulse (delta pulse) U 4 that does not change the amplitude of the voltage U 3 and practically does not distort its shape.

Дельта-импульс U4 через первый блок синхронизации 6 импульсом U6 закрывает ключ 16 блока для запоминания напряжения и формирования дельта-импульсов 9, подключает преобразователь напряжения 8 к конденсатору 17 блока для запоминания напряжения и формирования дельта-импульсов 9, и устройство вновь переходит в состояние готовности.The delta pulse U 4 through the first synchronization unit 6 with a pulse U 6 closes the key 16 of the block for storing voltage and generating delta pulses 9, connects the voltage converter 8 to the capacitor 17 of the block for storing voltage and generating delta pulses 9, and the device switches back to state of readiness.

Блок 14 управления режимом приема разрешает работу второму блоку синхронизации 15 и через блок 12 коррекции чувствительности задает уровень чувствительности согласующего блока 10, который выделяет из синусоидального напряжения U3 дельта-импульсы U4. Второй блок синхронизации 15 разрешает работу приемника 11 лишь при переходе полуволны напряжения U3 через нуль, т.е. при смене его знака.The reception mode control unit 14 enables operation of the second synchronization unit 15 and, through the sensitivity correction unit 12, sets the sensitivity level of the matching unit 10, which extracts delta pulses U 4 from the sinusoidal voltage U 3 . The second synchronization unit 15 permits the operation of the receiver 11 only when the half-wave voltage U 3 passes through zero, i.e. when changing his sign.

Блок 13 обработки информации фиксирует и запоминает выходные сигналы приемника, а также воздействует на блок 14 управления режимом приема для коррекции чувствительности согласующего блока 10 в зависимости от амплитуды принятого информационного сигнала, т.е. от степени затухания дельта-импульса U4 в канале связи 4 и уровня помех.The information processing unit 13 captures and stores the output signals of the receiver, and also acts on the reception mode control unit 14 to correct the sensitivity of the matching unit 10 depending on the amplitude of the received information signal, i.e. from the degree of attenuation of the delta pulse U 4 in the communication channel 4 and the interference level.

Таким образом, устройство позволяет с высокой надежностью передавать информацию по каналу связи (преимущественно по силовым линиям электросети) за счет формирования дельта-импульсов значительной амплитуды, но практически без искажения формы сетевого напряжения и с минимальными затратами реактивной энергии.Thus, the device allows with high reliability to transmit information over the communication channel (mainly along power lines of the power grid) due to the formation of delta pulses of significant amplitude, but with virtually no distortion in the shape of the mains voltage and with minimal cost of reactive energy.

Источники информации Sources of information

1. Авт.св. СССР № 1589409, кл. H 04 B 3/54, 1988.1. Auto USSR No. 1589409, class H 04 B 3/54, 1988.

2. Патент Франции № 2338610, кл. H 04 B 3/54, 1977.2. French Patent No. 2338610, cl. H 04 B 3/54, 1977.

Claims (2)

1. Устройство для передачи и приема информации, содержащее на передающей стороне последовательно соединенные блок предварительной обработки информации и передатчик, а также генератор синусоидального напряжения, выход которого подключен к входу канала связи, а на приемной стороне - последовательно соединенные согласующий блок и приемник, причем к входу согласующего блока подсоединен выход канала связи, отличающееся тем, что на передающей стороне введены блок управления режимом передачи, первый блок синхронизации, последовательно соединенные блок задания мощности и преобразователь напряжения, а также блок для запоминания напряжения и формирования дельта-импульсов, связанный первым входом с выходом передатчика, вторым входом - с выходом первого блока синхронизации, третьим входом - с выходом преобразователя напряжения, а выход блока для запоминания напряжения и формирования дельта-импульсов соединен со вторым входом преобразователя напряжения, с входом канала связи и с первым входом первого блока синхронизации, связанного вторым входом с первым выходом блока управления режимом передачи, второй выход которого подключен ко второму входу передатчика, а на приемной стороне введены блок коррекции чувствительности, последовательно соединенные блок обработки информации и блок управления режимом приема, а также второй блок синхронизации, первым входом связанный с выходом канала связи, вторым входом - с первым выходом блока управления режимом приема, а выход второго блока синхронизации подключен ко второму входу приемника, выходом связанного с входом блока обработки информации, при этом второй выход блока управления режимом приема подсоединен к входу блока коррекции чувствительности, выход которого соединен со вторым входом согласующего блока.1. A device for transmitting and receiving information, containing on the transmitting side a series-connected information preprocessing unit and a transmitter, as well as a sinusoidal voltage generator, the output of which is connected to the input of the communication channel, and on the receiving side, a matching unit and a receiver connected in series, and the output of the communication channel is connected to the input of the matching unit, characterized in that on the transmitting side a transmission mode control unit, a first synchronization unit, are connected in series A power setting unit and a voltage converter, as well as a unit for storing voltage and generating delta pulses, connected by the first input to the output of the transmitter, the second input - with the output of the first synchronization unit, the third input - with the output of the voltage converter, and the output of the unit for storing voltage and the formation of delta pulses is connected to the second input of the voltage Converter, with the input of the communication channel and with the first input of the first synchronization unit associated with the second input with the first output of the control unit a transmission mode, the second output of which is connected to the second input of the transmitter, and a sensitivity correction unit, series-connected information processing unit and a reception mode control unit, as well as a second synchronization unit, the first input connected to the output of the communication channel, and the second input are introduced on the receiving side with the first output of the reception mode control unit, and the output of the second synchronization unit is connected to the second input of the receiver, the output associated with the input of the information processing unit, while the second output of the unit control mode of the reception is connected to the input of the sensitivity correction block, the output of which is connected to the second input of the matching block. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок для запоминания напряжения и формирования дельта-импульсов содержит ключ, к первому входу которого подсоединен конденсатор, при этом первый вход ключа служит третьим входом блока для запоминания напряжения и формирования дельта-импульсов, второй вход - вторым входом блока для запоминания напряжения и формирования дельта-импульсов, третий вход - первым входом блока для запоминания напряжения и формирования дельта-импульсов, а выход ключа является выходом блока для запоминания напряжения и формирования дельта-импульсов.2. The device according to claim 1, characterized in that the unit for storing voltage and generating delta pulses contains a key, to the first input of which a capacitor is connected, while the first input of the key serves as the third input of the unit for storing voltage and generating delta pulses, the second the input is the second input of the unit for storing voltage and generating delta pulses, the third input is the first input of the unit for storing voltage and generating delta pulses, and the key output is the output of the unit for storing voltage and ph delta pulse generation.
RU2002111458/09A 2002-04-29 2002-04-29 Data transmitting and receiving device RU2232465C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002111458/09A RU2232465C2 (en) 2002-04-29 2002-04-29 Data transmitting and receiving device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002111458/09A RU2232465C2 (en) 2002-04-29 2002-04-29 Data transmitting and receiving device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002111458A RU2002111458A (en) 2003-11-20
RU2232465C2 true RU2232465C2 (en) 2004-07-10

Family

ID=33412439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002111458/09A RU2232465C2 (en) 2002-04-29 2002-04-29 Data transmitting and receiving device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2232465C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5586145A (en) Transmission of electronic information by pulse position modulation utilizing low average power
CN105007249B (en) Wireless energy and signal synchronous transmission system and method based on 2FSK
CA2429581A1 (en) Device for sending and receiving data through power distribution transformers
JPS5829665B2 (en) Power line carrier communication system
KR101442576B1 (en) Energy-saving receiver assembly for the wireless reception of data
CN109462466B (en) Phase shift control implementation method for single-channel energy signal synchronous transmission system and system
CN105891844A (en) Dual mode laser pulse emission control and echo signal processing system
JP2002171354A (en) Radio equipment for automatic meter-reading system
RU2232465C2 (en) Data transmitting and receiving device
CN101119109B (en) Waveform shaping circuit
CN102014216B (en) Method and device for detecting transmission delay of channels of public switched telephone network
CN108599844A (en) A kind of synchronous translation apparatus and its working method based on visible light communication technology
US6452547B1 (en) Method of and apparatus for expanding the digital bit rate potential for communication added to loran-c radio navigation pulse trains and the like, without affecting the navigation capability and integrity thereof
EP0797314A3 (en) Synchronizer for receiver of spread spectrum communication apparatus
CN101090282A (en) Power carrier communication circuit capable of overcome compensating capacitor
JPS59127542A (en) Method of detecting level of phase pulse signal
CN109743045A (en) Logic level transition detection and adjustable-width narrow pulse generating circuit
RU2769675C2 (en) Apparatus for transmitting information through a galvanic isolation barrier
CN1134120C (en) Remote-control communication method utilizing AC lines
CN117749584B (en) Amplitude shift keying type MDFC sensor, system and control method
RU2002111458A (en) Method for transmitting and receiving information and device for its implementation
JP2929244B2 (en) Spread spectrum communication system
CN2372736Y (en) Copy controller capable of copying internal code and carrier frequency at same time
CN101197654A (en) Method and system for implementing double-speed data sampling by semi-frequency clock
SU936444A1 (en) Transmitter-receiver of high-frequency comminication through electric mains

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080430