SU765854A1

SU765854A1 - Adaptive telemetry system

Info

Publication number: SU765854A1
Application number: SU782665650A
Authority: SU
Inventors: Николай Иванович Гаранин; Юрий Александрович Онищенко; Сергей Максимович Переверткин; Алексей Иванович Сеселкин
Original assignee: Московское Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Высшее Техническое Училище Им. Н.Э.Баумана
Priority date: 1978-09-19
Filing date: 1978-09-19
Publication date: 1980-09-23

Description

1one

Изобретение относитс к радиотелеметрии и измерительной информационной технике.The invention relates to radio telemetry and measurement information technology.

Известны адаптивные телеметричес- 5 кие устройства, содержсидие узел сжати данных, состо щий из последовательтельно соединенных блока анализа .входного сигнала, арифметического блока, коммутатора и блока алгорит- 10 мов сжати , выход которого через аналого-цифровой преобразователь подключен к Bxojpy буферного запоминающего блока, с выхода которого сигналы подаютс на передатчик, при- 15 чем управл ющий выход блока алгоритмов сжати подключен к входу блока алгоритмов сжати подключен к входу определени ошибки, другой вход которого соединен с входом блока ана- 20 лиза входного сигнала, а выход блока определени ошибки через блок управлени апертурой подключен к управл ющему входу блока алгоритмов сжати ij . Однако в известном устрой-- 25 стве осуществл етс адаптаци лишь к динамике входного сигнаша путем управлени апертурой с целью получени максимального коэффициента сжати данных без учета вли ни 30помех в канале св зи на качество данных, восстанавливаемых на приемной стороне.Adaptive telemetry devices are known, containing a data compression node consisting of an input signal analysis block, an arithmetic block, a switch and a 10 m compression algorithm block, the output of which is connected to the Bxojpy buffer storage block through an analog-to-digital converter, the output of which signals are sent to the transmitter, and the control output of the compression algorithm block is connected to the input of the compression algorithm block connected to the error detection input, another input of which is connected ene analogous to the input unit 20 Lisa input signal, and through the aperture of the control unit output error detecting unit connected to the control input of the compression unit ij algorithms. However, in a known device, only the input signal dynamics is adapted by controlling the aperture in order to obtain the maximum data compression ratio without taking into account the effect of 30 channel interference on the quality of the data recovered at the receiving side.

Наиболее близкой по технической сущности вл етс адаптивна телеметрическа система, содержаща на передающей стороне входной аналогоцифровой преобразователь, выход которого через блок сжати , состо щий из цифрового фильтра, соединенного со спектральным анализатором, и блоком сжати , подключен к входу блока помехоустойчивого кодировани , выход которого через блок бу .ферной пам ти подключен к передатчику данных, и генератор тактовых импульсов, соединенный с другим входом блока буферной пам ти, а на приемной стороне - последовательно соединенные приемник данных, блок декодировани , блок восстановлени данных и выходной блок обработки данных 2 .The closest in technical essence is an adaptive telemetry system comprising on the transmitting side an input analog-digital converter, the output of which is through a compression unit consisting of a digital filter connected to the spectral analyzer and a compression unit connected to the input of the noise-resistant coding unit, the output of which the bu er memory unit is connected to the data transmitter, and a clock pulse generator connected to another input of the buffer memory unit, and on the receiving side - a serial but connected to a data receiver, decoding unit, data reduction unit and an output processing unit 2.

В данной системе осуществл етс помехоустойчивое кодирование существенных отсчетов, вьщеленных в результате сжати данных, поэтому ;помехоустойчивость передачи может .быть повышена путем отбраковкиIn this system, noise-tolerant coding of significant samples generated as a result of data compression is carried out; therefore, the noise immunity of the transmission can be enhanced by rejecting

(стирани ) отсчетов, в которых были бнаружены ошибки fipH декодир овании. днако известна система становитс неэффективной в случае передачи телеетрических данных по нестационарно; у каналу св зи, В результате временного ухудшени состо ни канала св.-.зи , например, из-за атмосферных влений, уменьшаетс отношение сигнал/шум и в режиме обнаружени ошибок- процент стираемых (бракуемых) тсчетов существенно возрастает, что приводит к снижению восстановени прин1лмаемых телеметрических анных.(erase) samples in which fipH decode errors were detected. However, the known system becomes ineffective in the case of transmitting telemetry data over time; As a result of a temporary deterioration in the state of the communication channel, for example, due to atmospheric phenomena, the signal-to-noise ratio decreases and in the error detection mode, the percentage of erasable (rejected) tsvetov increases significantly, which leads to a decrease in recovery of imaged telemetry data.

Целью изобретени вл етс повыение точности телеизмерений путем уменьшени погрешности восстановлени , информации при передаче по нестационарным каналам св зи.The aim of the invention is to improve the accuracy of telemetry by reducing the recovery error, information during transmission over non-stationary communication channels.

Это достигаетс тем, что в адаптивную телеметрическую систему, содержащую на передающей стороне входной аналого-цифровой преобразователь, выход которого соединен с первым входом блока сжати информации, выход которого через блок помехоустойчивости кодировани , соединен с первым входом.блока буферной пам ти, выход которого соединен со входом передатчика информации, подключенного к каналу св зи и генератор тактовых импульсов, а на приемной сторонеподключенный к каналу св зи прием -шк информации, выход которого подключен к последовательно соединенным блокам декодировани , восстановлени и обработки информации введены на передающей стороне - блок выбора апертуры, приемник команд управлени апертурой, регистр команд управлени апертурой, дешифратор, делитель частоты и обратный канал св зи , к которому подключен приемник команд управлени апертурой, выход которого через регистр команд управлени апертурой соединен с входом дешифратора, выходы которого соединен с первыми .входами делител частоты и входами блока выбора апертуры , выход которого соединен со вторым входом блока сжати информации выход генератора тактовых импульсов соединен со вторым входом делител частоты, выход которого соединен со вторым входом блока буферной пам ти, на приемной стороне введены передатчик команд управлени апертурой, формирователь команд управлени апертурой и анализатор состо ни канала св зи, выход приемника информации подключен к последовательно соединенным анализатору состо ни канала св зи, формирователю команд управлени апертурой, и передатчику команд управлени апертурой, выход которого подключён к обратному каналу св зи.This is achieved in that the adaptive telemetry system, which contains on the transmitting side an input analog-digital converter, the output of which is connected to the first input of the information compression unit, the output of which is connected to the first input block of the buffer memory, the output of which is connected with the input of the transmitter information connected to the communication channel and the clock pulse generator, and at the receiving side connected to the communication channel reception of the information bit, the output of which is connected to On the transmitting side, connected to the decoding, restoring and processing units are entered: an aperture selection unit, an aperture control command receiver, an aperture control command register, a decoder, a frequency divider and a reverse communication channel to which the aperture control command receiver is connected. aperture control commands connected to the input of the decoder, the outputs of which are connected to the first inputs of the frequency divider and the inputs of the aperture selector unit whose output is connected to the second the input of the information compression unit, the output of the clock pulse generator is connected to the second input of a frequency divider, the output of which is connected to the second input of the buffer memory block; connected to the serially connected link state analyzer, the aperture control command generator, and the aperture control command transmitter, the output of which is connected to to a reverse link.

На.фиг. 1 изображена функциональна электрическа схема предлагавмой системы; на фиг. 2 - графики, по сн ющие ее работу. Адаптивна телеметрическа система содержит входной аналого-цифровой преобразователь 1, блок .2 сжати информации, блок 3 помехоустойчивого кодировани , блок 4 буферной пам ти, передатчик 5информации, генератор б тактовых импульсов, управл емый делитель частоты 7, блок .8 выбора апертуры, дешифратор 9, регистр 10 комгшд управлени апертурой, приемник 11 команд управлени апертурой , приемник 12 информации, блок 1 декодировани информации, блок 14 восстановлени инфо14мации, выходной блок 15 обработки информации, передатчик 16 команд управлени апертур формирователь 17 команд управлени апертурой, анализатор 18 состо ни св зи 19 и обратный канал св зи 20.On. 1 shows a functional electrical circuit of the proposed system; in fig. 2 - graphs that show her work. The adaptive telemetry system contains an input analog-digital converter 1, an information compression unit .2, a noise-tolerant coding unit 3, a buffer memory unit 4, a 5 information transmitter, a clock generator, a controlled aperture selector 7, a decoder 9 , aperture control command register 10, aperture control command receiver 11, information receiver 12, information decoding unit 1, information recovery unit 14, information processing output unit 15, control command transmitter 16 ertur generator 17 aperture control commands, the analyzer 18 conditions audio communication 19 and reverse link 20.

Система имеет несколько режимЬв работы. Каждый режим соответствует определенному качественному состо нию канала св зи. Режимы отличаютс друг от друга величиной апертуры в блоке 2 сжати информации и частотой считывани с щественных отсчетов из блока 4 буферной пам ти. Пус в данный момент времени апертура в блоке 2 сжати равна А и частота считывани существенных отсчетов из блока 4 буферной пам ти равна f, Если состо ние канала св зи 19 ухудшаетс (возрастает уровень шумов), то в блоке 2 сжати информации устанавливаетс апертура величина которой меньше А. в результате этого интенсивность потока существенных отсчетов на выходе этого блока увеличиваетс , т.е. число существенных отсчетов, поступающих в единицу времени, увеличено Это позвол ет измер емый процесс на одном и том же интервале времени представить большим числом существеных отсчетов с Поэтому искажение одного отсчета с последующей отбраковкой с помощью обнаруживающих кодов вызывает меньшую ошибку восстановлени , чем при предыдущем режиме. На фиг. 2 приведена иллюстраци к рассмотренному примеру.The system has several modes of operation. Each mode corresponds to a certain quality condition of the communication channel. The modes differ from each other in the size of the aperture in the information compression unit 2 and in the frequency of reading real readings from the buffer storage unit 4. The start at a given time is the aperture in block 2 of compression being equal to A and the reading frequency of significant samples from block 4 of buffer memory is equal to f. If the state of communication channel 19 deteriorates (the noise level increases), in block 2 of compression of information the aperture is established less A. As a result, the intensity of the flow of significant samples at the output of this block increases, i.e. The number of significant samples arriving per unit of time is increased. This allows the measured process to be represented in the same time interval by a large number of significant samples. Therefore, the distortion of one sample and the subsequent rejection using detection codes causes a smaller recovery error than in the previous mode. FIG. 2 illustrates an example example.

Увеличение потока существенных отсчетов на выходе блока 2 сжати информации может вызвать переполнение конечного объема блока 4 буферной пам ти. Поэтомуустанавливаетс нова частота считывани fg, котора больше f;) и соответствует величине апертуры Если состо ние канала св зи улучшаетс , то аналогично осуществл етс установка большей апертуры и меньшей частоты считывани существенных отсчетов.An increase in the flow of significant samples at the output of information compression unit 2 may cause an overflow of the final volume of buffer storage unit 4. Therefore, a new reading frequency fg is set, which is larger than f;) and corresponds to the size of the aperture. If the state of the communication channel is improved, then a larger aperture and a smaller reading frequency of significant samples are set.

Claims

The analyzer 18 of the communication channel 19 evaluates the parameters of the signal at the output of the receiver 12 and forms the output proportional to the force-to-noise ratio in the communication channel 19. The performance of the analyzer 18 of the linker 19 condition may be different and depends on the type of modulation in the communication channel, whereby both informational and non-informational parameters of the signal can be estimated. The information about the state of the communication channel from the output of the analyzer 18 of the communication channel 19 enters into the formate 17 of the aperture control commands, which generates the corresponding control command, which is transmitted through the transmitter 16 of the aperture control commands to the receiver 11 of the aperture control commands located on the transmitter side of the system From the output of the receiver 11 of the aperture control commands, the control command is written to the register 10, from the output of which the parallel code enters the decoder 9. In accordance with the input code, one of the outputs The encoder 9 receives a signal that goes to aperture selection unit 8 and to a controlled frequency divider 7. Unit 8 in accordance with the signal (the state of the communication channel sets in the information compression unit 2 a reduced or increased (compared to the previous) aperture value, the divider 7 sets the increased or decreased reading frequency of the significant samples from the buffer memory block 4 corresponding to this aperture. Thus, the introduction of a controlled frequency divider, an aperture setting unit, a decoder, an aperture control command register, an aperture control command generator, and an analyzer into the network communication allows you to significantly improve the accuracy of telemetry by reducing the error in restoring compressed information when transmitting it over non-stationary communication channels. Claim of the invention Adaptive telemetry system containing on the front side of the input analog-digital converter, the output of which is connected to the first input information compression block, the output of which is through the error-correcting coding unit. is connected to the first input of the buffer memory block, the output of which is connected to the input of the transmitter on the receiving side, the receiver of information connected to the communication channel, the output of which is connected to serially connected blocks of decoding, restoring and processing information, is connected with the communication channel; in order to improve the accuracy of telemetry by reducing the information recovery error, the aperture selector, receiver of aperture control commands, the aperture control command register, decoder, de The frequency and reverse communication channel to which the aperture control command receiver is connected, the output of which is connected to the decoder input through the aperture control register, the outputs of which are connected to the first inputs of the frequency divider and the inputs of the aperture selector unit whose output is connected to the second input of the compression unit information, the output of the clock pulse generator is connected to the second frequency divider input, the output of which is connected to the second input of the buffer memory block; a command transmitter is input at the receiving side Regents of the aperture, and aperture generator control command analyzer channel state communication information receiver output is connected to the series connected channel condition analyzer communication builder control command transmitter aperture and aperture control commands, whose output is connected to the reverse link. Sources of information taken into account in the examination 1. The author's certificate of the USSR 538386, cl. G 08 C 19/16, 1975

2.V. Capellini. Some onboard information processing systems are designed for bandwidth reduction and error correction coding. In the book.-Management in space, v. 2, M., Science, 1972., p. 130138, Fig. 1 - prototype.

W t n J