SU1714368A1 - Устройство дл передачи радиотелеметрических сигналов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к радиотелеметри- ческим устройствам, и может быть использовано дл  непрерывного контрол  большого числа ра'зличных параметров. Цель изобретени  - повышение достоверности передаваемой информации от измерительных датчиков на основе введени  трех независимых каналов кодировани  и последующей мажоритарной обработки прин того сигнала на приемном конце. В состав устройства вход т генератор 1 тактовых импульсов, распределитель 2, формирователь 3 импульсов питани , усилители 4 импульсов, коммутатор 5, измерительные мосты 6, элемент ИЛИ 7, одновибраторы 8 и 9, сумматоры 10 и 19, счетчик адреса 11, блок 12 пам ти, радиоприемник 13, декодер 14 команд, цифроаналоговые.преобразова- тели 15 и 18, аналого-цифровые преобразователи 16.1-16.3, преобразователь кода 17, состо щий из ключей 17.1-17.3, фильтр 20 низких частот, модул тор 21, радиопередатчик 22. 1 ил.(Л

Description

со о

00

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к радиотелеметрическим устройствам, и может быть использовано дл  непрерывного и одновременного контрол  большого числа различных параметров.

Известно устройство, содержащее тактовый генератор, распределитель, формирователь импульсов питани , усилители импульсов, элемент ИЛИ, коммутатор, измерительные мосты; два одновибратора, цифроаналоговый преобразователь, счетчик адреса, блок пам ти, радиоприемник, декодер команд, формирователь синхроимпульсов .

Недостатком данного устройства  вл етс  низка  помехоустойчивость передачи радиотелеметрических сигналов, обусловленна  использованием амплитудно-импульсной модул ции дл  передачи сигналов в радиоканал.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство , содержащее тактовый генератор, распределитель, формирователь импульсов питани , усилители импульсов, измеритель-, ные мосты, элемент ИЛИ, два одновибратора , два сумматора, сметчик адреса, блок пам ти, радиоприемник, декодер команд, два цифроаналоговых преобразовател , аналого-цифровой преобразователь, преобразователь кода, состо щий из ключей, фильтр низких частот, модул тор, радиопередатчик , формирователь синхроимпульсов .

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  достоверность при передаче информации от измерительных мостов, обусловленна  возможными искажени ми помехой сегментов передаваемого слова. Вследствие этого ycTpoPiCTBo имеет сравнительно узкую область применени .

Цель изобретени  - повышение достоверности передаваемой измерительной информации о параметрах путем введени  двух дополнительных независимых каналрв кодировани  на основе р-кодов Фибоначчи, что позволит осуществить на приемном конце мажоритарную обработку сигналов без увеличени  длительности канального интервала .

Поставленна  цель достигаетс  введением в устройство двух аналого-цифровых преобразователей, осуществл ющих кодирование с помощью избыточных р-кодов Фибоначчи, причем в состав прербразовател  вход т три ключа, число входов и выходов которых и число входов второго цифроаналогового преобразовател  равно числу выходов аналого-цифрового преобразовател , информационные и управл ющие входы второго и третьего аналого-цифровых преобразователей соединены соответственно с информационным и управл ющим

входами первого, выходы всех аналого-цифровых преобразователей подключены к входам соответствующих ключей преобразовател  кода, одноименные выходы которых объединены в группы и подклкэ0 чены к соответствующим входам второго цифроаналогового преобразовател , выходы первого аналого-цифрового преобразовател  подключены дополнительно к информационному входу блока пам ти.

5 Отличительные признаки придают устройству новое свойство, а именно троекратное повторение на интервале, Тк значени  измер емого параметра независимыми кодовыми комбинаци ми. Это позволит на

0 приемном конце, обрабатцша  сигнал за период Тк, получить трижды значение передаваемого параметра. В том случае, когда даже будет искажен один сегмент (этому случаю будет соответствовать одно аномальное восстановленное значение за период Тк), прин тие решени  о истинном значении параметра выбираетс  по большинству , т.е. проводитс  мажоритарна  обработка по принципу два из трех.

0На чертеже представлена структурна 

схема устройства дл  передачи радиотелеметрических сигналов.

Устройство содержит тактовый генератор 1, распределитель 2, формирователь 3,

5 усилитель 4.1-4.К импульсов питани  (по числу измер емых параметров), коммутатор 5, измерительные мосты 6.1-6.К, элемент ИЛИ 7, первый и второй одновибраторы 8 и 9, первый сумматор 10, счетчик 11 адреса,

0 блок 12 пам ти, радиоприемник 13, декодер 14, цифроаналоговый преобразователь 15, три аналого-цифровых преобразовател  16.1-16.3, преобразователь 17 кода, состо щий из трех 17.1-17.3 ключей, второй циф5 роаналоговый преобразователь 18, второй сумматор 19, фильтр 20 низких частот, модул тор 21, радиопередатчик 22, формирователь 23 синхроимпульсов, причем выход тактового генератора соединен с первым

0 входом распределител  2 и-входом формировател  импульсов, выход которого соединен с вторым входом распределител  2, усилители импульсов питани  (по числу параметров ), входы которых объединены с одноименными входами элемента ИЛИ 7, управл ющими входами коммутатора 5 Г)ОД ключены к одноименным выходам, распределител  2, первый и второй выходы каждого усилител  импульсов питани  4.14 .К соединены с первым и вторым входами

одноименного 6.1-6.К измерительного моста , первый выход каждого одноименного измерительного моста подключен к-шине нулевого потенциала, второй выход соединен с одноименным сигнальным входом 5 коммутатора, выход элемента ИЛИ 7 подключен к входу счетчика 11 адреса и через последовательно соединенные первый 8 и второй 9 одновибраторы к стробирующему входу коммутатора, выход которого соединен с первым входом первого сумматора 10, второй вход которого подключен к выходу первого цифроаналогового преобразовател  15, вход которого подключен к выходу блока 12 пам ти, счетчик 11 адреса, выход которого соединен с адресным входом блока 12 пам ти, радиоприемник 13, вход которого подключен к приемной антенне, выход соединен с входом декодера 14 команд, выход которого подключен к информационному входу блока 12 пам ти, вход формировател  23 синхроимпульсов подклкзчен к соответствующему выходу распределител  2, выход радиопередатчика 22 соединен с пе-редающей антенной, вход - с выходом модул тора 21, вход которого соединен с выходом фильтра 20 низких частот, вход которого соединен с выходом второго сумматора 19, первый вход которого соединён с выходом формировател  23 синхроимпульсов , второй вход второго сумматора 19 соед| )1нен с выходом второго цифроаналогового преобразовател , выход первого сумматора соединен с информационными входами всех аналого-цифровых преобразователей 16.1-16.3, управл ющие входы которых соединены со стробирующим входом коммутатора 5, информационные выходы аналого-цифровых преобразователей подключены к входам соответствующих ключей 17.1-17.3 преобразовател  .17 кода, одноименные выходы ключей преобразовател  объединены в группы и подключены к соответствующим входам второго цифроаналогового преобразовател  18, информационные входы второго аналого-цифрового преобразовател  подключены к информационному входу блока 12 пам ти.

Введенные аналого-цифровые преобразователи 16.1 и 16.3, осуществл ющие кодирование в р-кодах Фибоначчи, могут быть выполнены аналогично описанным.

Устройство работает следующим образом .

Импульсы с тактового генератора 1 поступают на запуск формировател  3 импульсов питани  и на распределитель 2. Сформированные импульсы с формировател  3 через распределитель 2 поступают на

элемент ИЛИ 7 и усилители 4.1-4.К импульсов питани . С выходов усилителей 4.1-4.К импульсы питани  поступают -на измерительные мосты 6.1-6.К. Сигналы разбаланса

измерительных мостов в виде периодических последовательностей амплитудно-модулированных импульсов подаютс  на коммутатор 5 сигналов, который управл етс  импульсами с распределител  2. Стро-

0 бимпульсы поступают на коммутатор 5 с выхода однов ибратора 9, запуск которого производитс  импульсами с выхода элемента ИЛИ 7 через первы 1 одновибратор 8. Временное положение стробимпульсов в

5 середине импульсов разбаланса обеспечивает стробированйе (вырезку) средней части импульсов разбаланса, свободной от выбросов , вызванных паразитными емкост ми измерительных цепей.

0 Простробированный сигнал поступает

, на первый вход сумматора 10. Блоки.16.116 .3 преобразуют сигналы измерительных

мостов в параллельные п-разр дные коды,

причем аналого-цифровой преобразователь

5 16.2 преобразует в обычный двоичный код,

а блоки 16.1 и 16.3 в различные п-разр дные

р-коды Фибоначчи с разными номерами р.

Устройство дл  передачи радиотелеметрических-сигналов работает в двух режимах

0 Балансировка и Измерение. Установка режимов осуществл етс  оператором на приемном конце. Поступивший по радиолинии на радиоприемник 13 код команды на заданный режим поступает, далее на декодер 14 команд. С последнего сигнал команды Балансировка переводит блок 12 пам ти в режим записи, а сигнал команды Измерение - в режим считывани . В режиме Балансировка производитс  запись в

0 блок 12 цифровой информации о начальном разбалансе датчиков соответствующих каналов с выхода аналого-цифрового преобразовател  16,2. В режиме Измерение с блока 12 считываетс  цифрова  информаци  о начальном разбалансе и поступает в первый цифроаналоговый преобразователь 15, который формирует аналоговый сигнал компенсации начального разбаланса,

0 поступающий на вход первого сумматора 10.

В. первом сумматоре 10 формируетс  сигнал, содержащий только измерительную информацию, который поступает одновременно на входы блоков 16.1-16.3. Блок 16.2 преобразует входной сигнал в обычный двоичный код, а блоки 16.1 и 16.3- в различные двоичное р-коды Фибоначчи. С выходов блоков 16.1-16.3 параллельные п-разр дные двоичные коды поступают на преобразователь кода, который формирует из параллельных п-разр дных кодов трех блоков 16.1-16.3 параллельно-последовательный код. Такое преобразование достигаетс  с помощью ключей 17.1-17.3. С блока 16.1 поступает код на входы ключа 17.1 и т.д. соответственно. Ключи 17.1-17.3 открываютс  последовательно со временем сигналами управлени  с распределител  2, при этом последовательно в течение Тк формируютс  три цифровых сегмента. Преобразованный код поступает на второй цифроаналоговый преобразователь 18, который формирует из цифровых сегментов аналоговые, амплитуда которых соответствует значению соответствующих ((одов блоков 16.1-16.3. Такое преобразование позвол ет снизить частоту следовани  поступающего на модул тор 21 информацион-. ного сигнала по сравнению, с вариантом, если бы на модул тор 21 с блоков 16.1-16.3 поступал последовательный двоичный код, имеющий основание 2.

Сигнал с выхода второго цифроаналогового преобразовател  18 поступает на первый вход второго сумматора 19, на второй его вход поступает кодова  группа синхроимпульсов с формировател  23 синхроимпульсов . С выхода второго сумматора 19 синхрогруппа и сигнал КЛИМ поступает на фильтр 20 низких частот, который пропускает только первую гармонику сигналов, тем самым дополнительно сужает полосу частот модулирующего сигнала. С выхода фильтра 20 сигнал поступает на модул тор 21, который формирует частотно-модулированнь1й сигнал КАИМ-ЧМ, обеспечивающий повышенную помехоустойчивость устройства. Сигнал КАИМ-ЧМ поступает на радиопередатчик 22.

Преобразователь 17 кода в течение канального интервала Тк трижды формирует параллельно-последовательный код, таким образом канальный интервал делитс  на три сегмента, в каждом из которых находитс  параллельный код из соответствующего блока 16.1-16.3. Второй цифроаналоговый преобразователь 18 формирует сигнал КАИМ с основанием кода 2.

Данное техническое решение в передающем устройстве позвол ет значительно повысить достоверность передаваемой телеметрической информации и позволит использовать его в местах с повышенными радиопомехами. ..

Оценим положительный эффект при использовании предлагаемого изобретени . Предположим, что применение предлагаемого устройства, осуществл етс  в одинаковых услови х с веро тностью искажени 

сегмента Peer. В известном устройстве используетс  q 3 ключа, как и в предлагаемом устройстве. Веро тностью безошибочного приема информации в течение кайального интервала дл  известного устройства определитс  формулой:

Рбез.ош.1 (1 - Peer) ,

Т.е. она равна веро тности неискажени  всех трех сегментов одновременно. Веро тность безошибочного приема информации в течение-Тк дл  устройства, предлагаемого изобретением, выражаетс  формулой

Рбез.ош.2 (1 - Pcerf + ЗРсег (1 - Pcerf. Т.е. равна сумме веро тностей неискажени 

5 всех трех сегментов и неискажени  любых двух.

Обычно в радиотелеметрических системах Peer 10 - 10 примем Peer Ю . тогда

0Рбез.ош.1 (1-10 0,97;

Рбез.ош.2 (1 - 10Y + 3 10(1 - 10) 0,9994.

Claims (1)

1. Следовательно, достоверность передаваемой информации возрастает. Кроме то5 гр, применение в предлагаемом устройстве р-кодов Фибоначчи позволит получить дополнительное повышение достоверности. Формула изобретени  Устройство дл  передачи радиотелемет0 рических сигналов, содержащее тактовый генератор, выход которого соединен с первым входом распределител  непосредственно и через формирователь импульсов питани  - с вторым входом распределител ,

   5 усилители импульсов питани  по числу измер емых параметров, входы которых обье . динены с одноименными входами элемента ИЛИ и коммутатора и подключены к одноименным выходам распределител , первый

   0 и второй выходы каждого усилител  импульсов питани  соединены с первым и вторым входами одноименного измерительного моста , первый выход каждого одноименного измерительного моста подключен к шине

   5 нулевого потенциала, второй выход соединен с -одноименным сигнальным входом коммутатора, выход элемента ИЛИ подключен через последовательно соединенные первый и второй одновибраторы к стробиру0 ющему входу коммутатора, выход которого соединен с первым входом первого сумматора , второй вход которого подключен к выходу первого цифроаналогового преобразовател , счетчик адреса, выход которого соединен с адресным входом блока пам ти, радиоприемник , вход которого подклйэчен к приемной антенне, выход соединен с входом декодера , выход которого подключ .ен к информационному входу блока пам ти, формирователь синхроимпульсов.

   вход которого подключен к соответствующему выходу распределител , радиопередатчик , выход которого соединен с передающей антенной, а также второй цифроаналоговый преобразователь, аналргоцифровой преобразователь, второй сумматор, фильтр низких частот, модул тор, преобразователь кода, выполненный на ключах, при этом информационный вход аналого-цифрового гГреобразовател  соединён с выходом первого сумматора, управл ющий вход подключен к выходу второго одновибратора, выходы аналрго -цифрового преобразовател  объединены в группы и соединены с информационным входом блока пам ти и входом второго ключа преобразовател  кода, управл ющиевходы ключей которого подключены к соответствующим выходам распределител , одноименные выходы всех преобразовател  кода объединены и соединены с одноименными входами второго цифроаналогового преобразовател , выход которого подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом формировател  синхроимпульсов, выход второго сумматора через прследовательно соединенные фильтр низких частот и модул тор подключен к входу радиопередатчика, выход блока пам ти соединен с входом первого цифроаналогового преобразовател , вход счетчика адреса подключен к выходу элемента ИЛИ, от л й а ю ще е с   тем, что, с целью повышени  достоверности передаваемой информации, в него введены второй и третий аналого-цифровые преобразователи , информационные выходы которых подключены соответственно к информационным входам первого и третьего ключей преобразовател  кода, информационные и управл ющие входы которых соединены соответственно с информационным и управл ющим входами первого аналого-цифрового преобразовател .