SU558292A1

SU558292A1 - Device for transmitting telemetry information

Info

Publication number: SU558292A1
Application number: SU2197725A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Леонидович Янчуковский; Владимир Иванович Тергоев
Original assignee: Сибирский институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн СО АН СССР
Priority date: 1975-12-08
Filing date: 1975-12-08
Publication date: 1977-05-15

Description

1one

Изобретение относитс к передаче цифровой информации и может быть использовано в автоматически функционирующих системах сбора и передачи данных. Известные устройства дл передачи дискретных сообщений содержат источник сообщений, аппаратуру сопр жени , устройство защиты от ощибок и устройство преобразовани сигналов (модем) 1. Дл повышени достоверности передачи сообщений в известные устройства вводитс структурна избыточность (применение нескольких каналов дл параллельной передачи сообщени , введение канала обратной св зи) и избыточность информационна (применение избыточных кодов, многократное повторение передаваемого сообщени ), что сопровождаетс либо значительным усложнением аппаратуры, либо значительным увеличением времени передачи сообщени , либо тем и другим вместе. Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс устройство дл передачи телеметрической информации , содерл ащее блок управлени , первый и второй выходы которого соединены с соответствующими входами регистра сдвига и входного накопител , выходы которого подключены к одним входам регистра пам ти, к другим входам регистра пам ти подключены соответствующие выходы регистра сдвига, выходы регистра пам ти, через первый элемент ИЛИ соединены с первым входом блока обнаружени ощибок, второй и третий входы которого подключены соответственно к третьему и четвертому выходам блока управлени ,The invention relates to the transmission of digital information and can be used in automatically functioning data acquisition and transmission systems. The known devices for transmitting discrete messages contain a message source, interface equipment, an error protection device, and a signal conversion device (modem) 1. To increase the reliability of message transmission, structural redundancy is introduced into known devices (using several channels for parallel message transmission, introduction of a reverse channel communication) and information redundancy (the use of redundant codes, repeated repetition of the transmitted message), which is accompanied by either significant m complication of the equipment, or a significant increase in the transmission time of the message, or both. The closest to the invention to the technical nature is a device for transmitting telemetry information, comprising a control unit, the first and second outputs of which are connected to the corresponding inputs of the shift register and the input storage, the outputs of which are connected to one memory register inputs, to other memory register inputs These are connected to the corresponding outputs of the shift register, the outputs of the memory register, through the first element OR are connected to the first input of the error detection unit, the second and third inputs of which are connected us respectively to third and fourth outputs of the control unit,

п тый выход блока управлени соединен с первым входом блока преобразовани сигналов; устройство содерлшт также приемный блок обратного канала св зи, соединенный через блок управлени с оперативным запоминающим устройством 2. Ирименение в этом устройстве канала обратной св зи хот и приводит к повыщению достоверности передаваемой информации, однако сопровождаетс значительным увеличением объема оборудовани и его усложнением. Передача испытательной серии импульсов в известном )стройстве только при включении аппаратуры не позвол ет в процессе передачи информации оценивать качество и надежность канала , а также поддерживать синхронизм работы передающей и приемной станций. Использование известного устройства в автоматически функционирующих системах сбора и передачи информации затруднительно, поскольку применение в нем канала обратной св зи создает предпосылки к, так называемому, «зацикливанию системы. Устранение этого влени в автоматических системах с обрат ными каналами св зи возможно, но св заноthe fifth output of the control unit is connected to the first input of the signal conversion unit; the device also contains a reverse link receiving unit connected through a control unit to a random access memory 2. The use of a feedback channel in this device, although it increases the reliability of the transmitted information, however, it is accompanied by a significant increase in equipment and its complexity. The transmission of a test pulse train in a known device only when the equipment is turned on does not allow the quality and reliability of the channel to be assessed in the process of transmitting information, as well as to maintain the synchronization of the transmitting and receiving stations. The use of the known device in automatically functioning information collection and transmission systems is difficult, since the use of a feedback channel in it creates prerequisites for the so-called "looping of the system." Elimination of this phenomenon in automatic systems with feedback channels is possible, but related

со значительным усложнением алгоритмаwith a significant complication of the algorithm

функционировани , а также сопровождаетс значительным увеличением количества оборудовани и его сложностью.functioning, as well as accompanied by a significant increase in the number of equipment and its complexity.

Целыо изобретени вл етс повышение достоверности передаваемой телеметрической информации и упрощение устройства. В описываемом устройстве это достигаетс тем, что в него введены блок пам ти, второй элемент ИЛИ, приемный регистр и источник дополнительной информации, выход которого подключен к одним входам входного накопител , последний вход которого, первые входы блока пам ти и приемного регистра соединены с выходом блока обнаружени ошибок, второй и третий входы блока пам ти соединены соответственно с шестым выходом блока управлени и последним выходом регистра сдвига, выход блока пам ти подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выход подключен ко второму входу приемного регистра, третий вход которого соединен с седьмым выходом блока управлени , выход приемного регистра подключен ко второму входу блока преобразовани сигналов . Кроме того, в устройстве блок обнаружени ошибок содержит регистры, элемент задержки, элемент «Запрет и элемент ИЛИ, выход первого регистра подключен к первому входу второго регистра, выходы которого соединены соответственно с первыми входами элемента «Запрет и элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу элемента «Запрет, третий вход которого соединен с выходом элемента задержки, вход которого и вторые входы второго регистра и элемента ИЛИ подключены к третьему входу блока обнаружени ошибки, первый и второй входы первого регистра соединены соответственно с первым и вторым входами блока обнаружени ошибки, выход элемента «Запрет подключен к выходу блока обнаружени ошибки.The purpose of the invention is to increase the reliability of telemetry information transmitted and to simplify the device. In the described device, this is achieved by inserting a memory block, a second OR element, a receive register and a source of additional information, the output of which is connected to one input of the input storage device, the last input of which, the first inputs of the memory block and the receiving register are connected to the output the error detection unit, the second and third inputs of the memory unit are connected respectively to the sixth output of the control unit and the last output of the shift register, the output of the memory unit is connected to the first input of the second element OR, the second input d is connected to the output of the first OR gate, the output is connected to the second input of the receiving register, the third input of which is connected to the seventh output control unit receiving the register output is connected to the second input signal conversion unit. In addition, in the device, the error detection block contains registers, a delay element, the Prohibition element and the OR element, the output of the first register is connected to the first input of the second register, the outputs of which are connected respectively to the first inputs of the Ban element and the OR element whose output is connected to the second the entry of the element “Barring”, the third input of which is connected to the output of the delay element whose input and the second inputs of the second register and the OR element are connected to the third input of the error detection unit, the first and second inputs of the first the register is connected respectively to the first and second inputs of the error detection unit; the output of the Inhibit element is connected to the output of the error detection unit.

Соединение блока обнаружени ошибки с блоком пам ти и приемным регистром позвол ет вводить в канал св зи вместо нарушенной комбинации кода «2 из 5 сигнал о наличии ошибки в виде комбинации кода «4 из 5. Иодключение блока обнаружени ошибок к последнему входу входного накопител обеспечивает накопление и хранение сведений о числе ошибок в информации, предназначенной дл передачи. Вследствие соединени блока пам ти с, блоком управлени и последним разр дом регистра сдвига, а через элемент ИЛИ - с приемным регистром становитс возможной автоматическа передача тестовых сигналов в коде «4 из 5 как перед началом пе 1едачи информации, так и после каждого сообщени , относ щегос к одному каналу входного накопител . Подключение источника дополнительной информации и блока управлени к входному накопителю обеспечивает возможность оценки достоверности данных при поступлении их во входной накопитель иThe connection of the error detection unit with the memory unit and the receiving register allows to enter into the communication channel, instead of the violated combination "2 out of 5", a signal about the presence of an error in the form of the combination "4 out of 5." Connecting the error detection unit to the last input of the input accumulator ensures accumulation and storing information about the number of errors in the information to be transmitted. Due to the connection of the memory unit with, the control unit and the last bit of the shift register, and through the OR element - with the receiving register, it becomes possible to automatically transmit test signals in the 4 out of 5 code both before the start of the transmission of information, and after each message, A drive to one channel of the input accumulator. Connecting the source of additional information and the control unit to the input drive provides the ability to assess the reliability of the data when it enters the input drive and

оценки качества преоб:;азовани информации в блоках устройства и канале св зи.quality assessments are prev:; information in the units of the device and the communication channel.

На чертеже иродстат лена блок-схема описываемого устройства.In the drawing, irodstat lena block diagram of the described device.

Оно содержит блок управлени 1, входной накопитель 2, работающий в коде «2 из 5, регистр пам ти 3 (на 20 двоичных разр дов), регистр сдвига 4 (на п ть двоичных разр дов ), блок па.м ти 5 (хранит четыре константы тестовых комбинаций слов в коде «4 из 5, необ.ходимых д.ч ввода в канал св зи), блок обнаруже П; oiii :6i-;H 6. элементы МЛМ 7 и 8, приемный регистр 9 (5-разр дный регистр сдвига), осуществл ющий преобразование параллельных кодовых слов в последовательные , в котором предусмотрена возможность гашени (стирани ) поступающего кодового слова, блок преобразовани сигналов 10, источник дополнительной информации 11 (вырабатывает дополнительные сведени о побочных параметрах, косвенно вли ющих на достоверность накоплени и передачи осповиой информации, (например, температура окружающей среды, напр женность электрического пол , грозовые влени и т. д.), первый регистр сдвига 12 блока обнаружени ошибки 6 (5-разр дный, преобразующий параллельную кодовую комбинацию в последовательную ), второй регистр сдвига 13 блокаIt contains a control unit 1, an input drive 2, operating in code "2 out of 5, memory register 3 (for 20 bits), shift register 4 (for five bits), a unit of size 5 (stores four constants of test combinations of words in the code "4 out of 5, necessary for entering the channel into the communication channel), the detection unit P; oiii: 6i-; H 6. MLM elements 7 and 8, receiving register 9 (5-bit shift register), which converts parallel codewords to consecutive, which provides the possibility of blanking (erasing) the incoming code word, signal conversion unit 10, the source of additional information 11 (produces additional information about side parameters that indirectly affect the accuracy of the accumulation and transmission of information, for example, ambient temperature, electric field strength, thunderstorm events And so on), the first shift register 12 of the error detection block 6 (5-bit, which converts the parallel code combination to serial), the second shift register 13 of the block

обнаружени ошибки 6 (3-разр дпый), элемент ИЛИ 14, элемент «Запрет 15 и элемент задержки 16.error detection 6 (3-bit dpi), the element OR 14, the element "Prohibition 15 and the delay element 16.

Данные, поступающие на вход устройства дл передачи телеметрической информации,Data input to the device for transmitting telemetry information

обрабатываютс и запоминаютс во входном накопителе 2. По сигналу блока управлени 1 опрашиваетс соответствуюшлй канал блока пам ти 5 и через элемент ИЛИ 8 и приемный регистр 9 в блок преобразовани сигналов 10 поступает тестова ко.мбкнаци нача.ча передачи в коде «4 из 5. Пачинаетс оирос каналов входного накопител 2. Р1пформаци иоканальпо поступает в регистр пам ти 3, который опрашиваетс регистром 4 сдвига иThe corresponding channel of memory block 5 is interrogated by the signal of control unit 1 and the OR module 8 and the receiving register 9 are sent to the signal conversion unit 10 to receive the test transmission code in code "4 out of 5. The oyros of the channels of the input storage device 2 are transmitted. The P1 information and the canalpo enters memory register 3, which is polled by the shift register 4 and

через элемент ИЛИ 7 комбинаци каждого слова в коде «2 из 5 поступает в блок 6 обнаружени ошибки, а через второй элемент ИЛИ 8 в прпемпый регистр 9, где запоминаегс па врем проверки кеда. Если комбпнаци кода «2 из 5 не нар-ушена, то она поступает пз приемного регистра 9 в блок 10. При этом в приемном регистре 9 производитс преобразование параллельного кода в последовательпый . В случае обнаружени ошибки в коде слова сигналом с выхода блока обпаружепи5: ошибки 6 производитс гашепис записанной комбинации в приемном регистре 9 и опрос соответсгвующсго капала блока пам ти 5. В приемный ре;истр 9 через элементthrough the element OR 7, the combination of each word in the code "2 of 5 enters the error detection block 6, and through the second element OR 8 into the stamp register 9, where the test time of the shoe was remembered. If the 2 out of 5 code is not wrong, then it goes from the receiving register 9 to block 10. In the receiving register 9, the parallel code is converted into a successive code. If an error is detected in the code of the word by a signal from the output of the block obpereuzi5: error 6, a haspish of the recorded combination is written in the receiving register 9 and the corresponding drop of the memory block 5 is polled. In the receiving pe;

8 заноситс кс:.лби1;аг1;л ошибки в коде «4 из 5, котора зате.м вводитс в блок 10. Одновременно в послед1 е.1 канале входного накопител 2 фиксируетс факт ошибки. По окончании передачи данных каждого канала сигпалом с последнего разр да регпстра сдвига8 enters kc: lb1; ar1; l errors in the code "4 out of 5, which is then entered into block 10. At the same time, the fact of an error is recorded in the last 1 channel of input drive 2. After the data transfer of each channel is completed, the sigpal from the last bit of the ragstra shift

4 опрашиваетс соответствуюпдий канал блока пам ти бив блок 10 через элемент ИЛИ 8 и приемный регистр 9 поступает тестова комбинаци в коде «4 из 5, служаш,а одновременно дл синхронизации передающего и приемного устройств поканалр ио.4 polls the corresponding memory channel of the memory block, block 10 through the OR element 8, and the receiving register 9 receives the test pattern in the 4 out of 5 code, and simultaneously to synchronize the transmitting and receiving devices to the channel.

Источник дополнительной информации 11 обеспечивает ввод во входной накопитель 2 сведений о режимах работы основных источников сообщений,- в результате чего становитс возможной дополнительна оценка достоверности информации по косвенным признакам .The source of additional information 11 provides input to the input drive 2 of information about the modes of operation of the main sources of messages, as a result of which additional assessment of the reliability of information by indirect indications becomes possible.

При опросе последнего канала входного накопител 2 в блок 10 через регистр пам ти 3, элементы ИЛИ 7 и 8 и приемиый регистр 9 в коде «2 из 5 поступает информаци о числе нарушенных комбинаций в переданных блоке данных. Из блока 1 во входной накопитель 2 поступает служебна информаци , необходима дл функционального контрол работы устройства в целом (это регистраци времени между сеансами передачи данных, пор дковый номер сеанса св зи). Ио окончании передачи в канал св зи передаетс тестовое слово в коде «4 из 5, служащее дл распознавани сеансов передачи информации.When polling the last channel of the input accumulator 2 to block 10 through memory register 3, the elements OR 7 and 8 and the receiving register 9 in the 2 out of 5 code receive information on the number of violated combinations in the transmitted data block. Service information is received from block 1 to the input accumulator 2, which is necessary for the functional control of the operation of the device as a whole (this is the recording of the time between data transmission sessions, the sequence number of the communication session). When the transmission is completed, a test word is transmitted to the communication channel in code "4 out of 5", which is used to recognize information transfer sessions.

В зависимости от программы устройство способно передавать данные непрерывно, т. е. после опроса последнего канала входного накопител 2 приступать к передаче информации первого канала и так далее, либо осуществл ть передачу данных поблочно с заданным интервалом.Depending on the program, the device is capable of transmitting data continuously, i.e., after polling the last channel of input accumulator 2, it starts transmitting information of the first channel and so on, or transmit data block by block at a specified interval.

В блоке б с целью обнаружени ошибки производитс подсчет числа единиц в кодовом слове.In block B, in order to detect errors, the number of ones in the codeword is counted.

Перед постуцлением кодового слова в блок 6 из блока управлени 1 по первой управл ющей цепи поступает импульс, осуществл ющий начальную установку, т. е. стирание единиц , оставшихс в регистре сдвига 13 от предыдущего цикла анализа, и новую запись единицы в первый разр д регистра сдвига 13 и в элемент «Запрет 15 через элемент ИЛИ 14. По BTOpoii управл юнтей цепи из блока управлени I поступают тактовые импульсы дл продвижени кодовой комбинации в регистре 12. Исследуема кодова комбинаци поступает в регистр 12 параллельно и преобразуетс в нем в последовательный код. Под действием импульсов с выхода регистра 12 в регистре 13 ранее записанна единица продвигаетс . При это.м, если число единиц в кодовом слове равно «2, т. е. когда код не нарушен , импульсом с выхода второго разр да регпстра 13 осу цествл етс гашение единицы в элементе «Запрет 15. Импульсом с выхода элемента задерл ки 15 опрашиваетс элемент «Запрет 15, но так как едииица в нем отсутствует , то и ца выходе блока 6 ошибки отсутствует. При чьсле единиц в кодовом слове меньше «2 или равном «О единица в элемеите «Запрет 15 не гаситс , и при опросе его импульсом с выхода элемента задержки 16 по вл етс сигнал, свидетельствующий о нарушении в слове, иредназначснном дл передачи, комбинации кода «2 из 5. Если число единиц в кодовом слове больше «2, то занисанна при лачалыюй установке единица в элементе 15 выхсдным ими льсом со второго разр ;а регистра 13 г;:ситс , а 1 мпульсом с выхода третьего разр да регистра 13 вновь записываетс единица в элементе «Запрет 15 через элемент ИЛИ 14, поэтому при опросе элемента 15 на выходе блока 6 по вл етс сигнал ошибк.Before posting a codeword, a pulse is sent to block 6 from control unit 1 via the first control circuit, which performs the initial setup, i.e., erasing the units remaining in shift register 13 from the previous analysis cycle and the new unit entry for the first register bit shift 13 and the element 15 prohibits through the OR element 14. Through BTOpoii control units of the circuit from the control unit I, clock pulses arrive to advance the code combination in register 12. The code combination under investigation enters the register 12 in parallel and is converted into sequential code. Under the action of pulses from the output of register 12 in register 13, the previously recorded unit is advanced. At this m, if the number of units in the codeword is 2, i.e. when the code is not violated, the impulse from the second bit of the reg register 13 is canceled by the cancellation of the unit in the Ban 15 element. The impulse from the output of the delay element 15 The element “Prohibition 15 is interrogated, but since the unit is absent in it, the output of block 6 is also absent. When units in a codeword are less than "2 or equal to" O, the unit in the element "Prohibition 15 is not extinguished, and when interrogated by its impulse from the output of delay element 16, a signal indicates a violation in the word used for transmission, the combination" 2 out of 5. If the number of units in a codeword is greater than 2, then the unit in the element 15 is lower than the second bit, and the register of 13 g; sits, and 1 mp from the output of the third bit of the register 13 is again recorded unit in the element "Prohibition 15 through the element OR 14, the poet when interrogating element 15 at the output of block 6, an error signal appears.

Прпменепие изобретени позвол ет создать автоматически фуикционирующее устройство телеметрии с повыц енной достоверностью получаемой информации. Эта возможность обесиечиваетс вве;1С} ной избыточностью и высокой надежностью работы, определ емой предложенной структурой построени устройства . Испол зо; ;;пце дополнительного кода «4 из 5 дает возможность передавать тестовые и синхронизирующие комбинации, а также сообщени о наличии ошибок с сохранением цреи.муществ основного кода «2 нз 5 без увеличени К(дового слова. Устройство обесиечцв ет одиоврем.нно контроль достоверности входной цнфо1)мации и достоверности преобразов ни ее в устройстве передачи и канала сз з1к что поовол ет оперативно оценивать качество работы отдельных устройств систем сбора и передачи данных и облегчает их обслуживание.The invention allows the creation of an automatic telemetry device with increased reliability of the information received. This capability is enhanced by introducing 1C} redundancy and high reliability of operation, determined by the proposed device building structure. Use it; The additional code “4 out of 5” makes it possible to transmit test and synchronization combinations, as well as error messages with preservation of the main features of the main code “2 out of 5 without increasing K (a single word. The device reduces the reliability of the input This means that it is transformed in the transmission device and the C3S1 channel, which makes it possible to promptly evaluate the quality of operation of individual devices of data collection and transmission systems and facilitates their maintenance.

Ф о р м у л а изо б |э е т е н ц F o rm u l a i b b e et n c

1. Устройство дл цередачи телеметрической информации, содержащее блок управлени , иервый п второй выходы которого соединены с соотзетствующцми входами регистра сдвига п входцого накоиител , выходы которого подключены к одиим входам регистра пам тп, к другп.м входам регистра пам ти подключены соотвстствуюилие выходы регистра сдв1Па, выходы регистра пам ти через первый элемент ИЛИ соеи,инены с иервым входом блока обнархжени ошибок, второй и гретий входы которого подключепы соответственно к гретьему и четверто.му выходам блока управлени , п тый выход блока управлени соединен с первым входом блока преобразовани сигналов, отличающеес тем, что, с 11елью повышеиц досгозерности передаваемо телеметрической информации и уцрощени стпойства, в него введены блок пам ти, BTOpcii элемент I-LTl-I, приемиый регистр и источник дополнительной информации , выход которого подключен к одним входам входного накопител , последний вход которого , первые входы блока пам ти и приемного регистра соединены с выходом блока обнаружени ошибок, второй и третий входы блока пам ти соединены соответственно с щестым выходом блока унравле1и; и последним выходом регистра сдвига выход блока пам ти подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выход подключен ко второму входу приемного регистра , третий вход которого соединен с седьмым выходом блока управлени , выход приемного регистра подключен ко второму входу блока преобразовани сигналов.1. A device for transmitting telemetry information, containing a control unit, the first and second outputs of which are connected to the corresponding inputs of the shift register and the input input, the outputs of which are connected to one of the memory register inputs, and the other outputs of the memory register are connected to the other memory inputs of the memory register , the memory register outputs through the first element OR soy, ina with the first input of the error detection block, the second and third inputs of which are connected to the third and fourth outputs of the control unit, respectively In addition, the fifth output of the control unit is connected to the first input of the signal conversion unit, characterized in that, with the elevation of the transmitted telemetry information and the station cost, the memory block, the BTOpcii I-LTl-I element, the receiving register and the source are entered into it. additional information, the output of which is connected to one input of the input storage device, the last input of which, the first inputs of the memory unit and the receiving register are connected to the output of the error detection unit, the second and third inputs of the memory unit are connected respectively with a generous output of the control unit; and the last output of the shift register is the output of the memory unit connected to the first input of the second OR element, the second input of which is connected to the output of the first OR element, the output is connected to the second input of the receiving register, the third input of which is connected to the seventh output of the control unit, the output of the receiving register is connected to the second input of the signal conversion unit.

2. Устройство п. 1,-о т л и ч а ю щ е е с тем, что блок обнаружени ошибок содержит регистры , элемент задержки, элемент «Запрет и элемент ИЛИ, выход первого регистра подключен к первому входу второго регистра, выходы которого соединены соответственно с первыми входами элемента «Запрет и элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу элемента «Запрет, третий вход которого соединен с выходом элемента2. The device of claim 1, -o tl and ch and e with the fact that the error detection block contains the registers, the delay element, the element "Prohibition and the OR element, the output of the first register is connected to the first input of the second register, the outputs of which connected respectively with the first inputs of the element "Prohibition and the OR element, the output of which is connected to the second input of the element" Prohibition, the third input of which is connected to the output of the element

задержки, вход которого и вторые входы второго регистра п элемента ИЛИ подключены к третьему входу блока обнаружени ошибки, первый и второй входы первого регистра соединены соответственно с первым и вторым входами блока обнаружени ошибки, выход элемента «Запрет подключен к выходу блока обнаружени ошибки.delays, the input of which and the second inputs of the second register n of the OR element are connected to the third input of the error detection unit, the first and second inputs of the first register are connected respectively to the first and second inputs of the error detection unit, the output of the Inhibit element is connected to the output of the error detection unit.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе.Sources of information taken into account in the examination.

1.Шл поберский В. И. Основы техники передачи дискретных данных. М., Св зь, 1973, с. 30-31.1.Shl pobersky V.I. Fundamentals of Discrete Data Transmission Techniques. M., Holy Hour, 1973, p. 30-31.

2.Абрамов Е. И. Аппаратура телепередачи информации ЭЦВМ. М., Энерги , 1968, с. 50.2. Abramov EI. The equipment of the telecast of information of the digital computer. M., Energie, 1968, p. 50.