SU805382A1

SU805382A1 - Telemetering system receiving device

Info

Publication number: SU805382A1
Application number: SU792743818A
Authority: SU
Inventors: Лев Григорьевич Журавин; Михаил Алексеевич Мариненко; Евгений Иванович Семенов
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина Электро-Технический Институт Им. B.И.Ульянова (Ленина)
Priority date: 1979-04-02
Filing date: 1979-04-02
Publication date: 1981-02-15

Description

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть применено в телеметрии, а также в системах связи, телеуправлении и др.The invention relates to information-measuring equipment and can be applied in telemetry, as well as in communication systems, telecontrol, etc.

Известна телеизмерительная система, в которой на приемной стороне осуществляется нулевая экстраполяция на основе дискретных отсчетов телеметрируемых сигналов. Приемное устройство этой системы содержит в каждом канале последовательно соединенные цифровое запоминающее устройство (ЗУ) и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), информационные входы ЗУ соединены с выходом блока промежуточной памяти ( БПП), а управляющие входы — с соответствующими выходами распределителя, соединенного своим входом с выходом блока синхронизации; вход БПГ1 соединен с выходом дешифратора, вход которого вместе со входом блока синхронизации подсоединен ко входу приемного устройства [1J.A telemetry system is known in which zero extrapolation is performed on the receiving side based on discrete samples of telemetry signals. The receiver of this system contains in each channel a series-connected digital storage device (memory) and a digital-to-analog converter (DAC), information inputs of the memory are connected to the output of the intermediate memory unit (BPP), and the control inputs are connected to the corresponding outputs of the distributor connected by its input to the output synchronization unit; input BPG1 is connected to the output of the decoder, the input of which, together with the input of the synchronization unit is connected to the input of the receiving device [1J.

Недостатком известного устройства является невозможность адаптивного оп— роса телеизмеряемых сигналов, так как последовательность подключения ЗУ задается распределителем.A disadvantage of the known device is the impossibility of adaptive interrogation of telemeasured signals, since the connection sequence of the memory is set by the distributor.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является приемное устройство телеизмерительной системы, содержащее БПП, ЦАП в каналах блоки памяти, элементы И и ключи, , ЭЛТ, блок вычитания, блок сравнения и фильтр нижних частот (ФНЧ). Вход БПП соединен со входом устройства, первый выход - со входом управления яркостью ЭЛТ, второй со входом первого ЦАП, а третий - со входами второго ЦАП и дешифратора адреса, выходы которого соединены со входами управления соответствующими ключами и первыми входами соответствующих элементов И, выходы которых сое динены со входами управления соответствующих блоков памяти, входы блоков памяти объединены и подключены к выходу первого ЦАП и к одному из входов блока вычитания, а выходы подключены ко входам соответствующих ключей^выходы которых объединены и подключены ко второму входу блока вычитания и ко входу вертикального отклонения луча ЭЛТ, вход горизонтального отклонения которой соединен с выходом второго КАП. Выход блока вычитания подключен к одному из входов блока сравнения и ко входу ФНЧ, выход которого соединен со вторым входом блока сравнения, выход которого соединен с объединенными вторыми входами элементов И. Выходами устройства являются выходы блоков памяти и экран ЭЛТ [2].The closest in technical essence to the proposed one is a receiving device of a television measuring system containing a BPP, a digital-to-analog converter in memory channels, I elements and keys, a CRT, a subtraction unit, a comparison unit and a low-pass filter (low-pass filter). The input of the BPP is connected to the input of the device, the first output is connected to the CRT brightness control input, the second to the input of the first DAC, and the third to the inputs of the second DAC and address decoder, the outputs of which are connected to the control inputs of the corresponding keys and the first inputs of the corresponding AND elements, the outputs of which They are connected to the control inputs of the corresponding memory blocks, the inputs of the memory blocks are combined and connected to the output of the first DAC and to one of the inputs of the subtraction unit, and the outputs are connected to the inputs of the corresponding keys ^ which outputs x combined and connected to the second input of subtraction unit and to an input of a vertical deflection beam CRT horizontal deflection input is connected to the output of the second PTCA. The output of the subtraction unit is connected to one of the inputs of the comparison unit and to the input of the low-pass filter, the output of which is connected to the second input of the comparison unit, the output of which is connected to the combined second inputs of the elements I. The outputs of the device are the outputs of the memory blocks and the CRT screen [2].

Недостатком известного устройства является его относительно низкая точность, так как в устройстве вырабатывается уровень обнаруживаемых сбоев, одинаковый для всех каналов, и при возрастании вероятности сбоя символа в канале связи этот уровень является завышенным для отдельных каналов, где наблюдаются только однократные сбои (например, в неактивных каналах).A disadvantage of the known device is its relatively low accuracy, since the device generates a level of detectable failures that is the same for all channels, and with an increase in the probability of a symbol failure in a communication channel, this level is overestimated for individual channels where only one-time failures are observed (for example, inactive channels).

Цель изобретения - увеличение точности устройства.The purpose of the invention is to increase the accuracy of the device.

Эта цель достигается тем, что приемное устройство телеизмерительной системы, содержащее измерительные каналы, выполненные на блоке памяти, ключе и элементе И, выход которого соединен с первым входом блока' памяти, выход которого соединен с первым входом ключа, БПГЦвход которого соединен со входом устройства, первый выход - со входом управления яркостью ЭЛТ, второй выход со входом дешифратора адреса и через первый ЦАП со входом горизонтального отклонения луча ЭЛТ* третий выход - через второй ЦАП с первым входом блока вычитания и с объединенными вторыми входами блоков памяти всех измерительных каналов, выходы блоков памяти соединены с соответствующими выходами устройства, выходы дешифратора соединены с первыми входами элементов И и вто-ч рыми входами ключей соответствующих измерительных каналов, выходы клю*г чей объединены и соединены со вторым входом блока вычитания и входом вертикального отклонения луча ЭЛТ* введены блок памяти, инвертор, элементы И, ИЛИ и в каждый измерительный канал ЦАП,счетчик и блок сравнения, выход которого соединен со вторым входом элемента И, выход которого соединен с первым входом счетчика, информационные выходы счетчика соединены с соответствующими первыми входами ЦАП, вых од которого соединен с первым входом блока сравнения, вторые входы блоков сравнения всех измерительных каналов объединены и соединены с первым входом блока памяти и выходом блока вычитания, выхо— 5 ды элементов И измерительных каналов соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого через инвертор соединен с первым входом первого элемента И и непосредственно 10 с первым входом второго элемента И, выход БПП соединен со вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с объединенными вторыми входами счетчиков измерительных каналов, управ15 ляющие выходы которых соединены с соответствующими входами второго элемен— · та ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен со вторым входом второго элемента И, выход' которого соединен со вто2о рым входом блока памяти, выход которого соединен с объединенными вторыми входами ЦАП измерительных каналов. Благодаря этому в каждом канале определяется свой.уровень обнаруживаемых сбоев в соответствии с числом сбоев по всем каналам, числом принятых отсчетов в данном канале и величиной погрешности аппроксимации С л , которая, в свою очередь, определяется усредненной по ₃₀ всем каналам разностью двух соседних отсчетов, коды которых прошли по каналу без сбоя во всех разрядах.This goal is achieved by the fact that the receiver of the television measuring system, containing measuring channels made on the memory block, key and element And, the output of which is connected to the first input of the memory block ', the output of which is connected to the first input of the key, GPC input of which is connected to the input of the device, the first output - with the CRT brightness control input, the second output with the address decoder input and through the first DAC with the horizontal CRT beam deviation input * the third output - through the second DAC with the first input of the subtraction unit and combined the second inputs of the memory blocks of all measuring channels, the outputs of the memory blocks are connected to the corresponding outputs of the device, the outputs of the decoder are connected to the first inputs of the AND elements and the second inputs of the keys of the corresponding measuring channels, the key outputs * are combined and connected to the second input of the subtraction block and a CRT beam vertical deflection input * introduces a memory block, an inverter, AND, OR elements, and into each measuring DAC channel, a counter and a comparison unit, the output of which is connected to the second input of the AND element, the output which is connected to the first input of the counter, the information outputs of the counter are connected to the corresponding first inputs of the DAC, the output of which is connected to the first input of the comparison unit, the second inputs of the comparison blocks of all measuring channels are combined and connected to the first input of the memory unit and the output of the subtraction unit, output— 5 The elements of the AND elements of the measuring channels are connected to the corresponding inputs of the first OR element, the output of which through the inverter is connected to the first input of the first And element and directly 10 to the first input of the second about the And element, the output of the BPP is connected to the second input of the first And element, the output of which is connected to the combined second inputs of the counters of the measuring channels, the control outputs of which are connected to the corresponding inputs of the second element — the OR, the output of the second OR element is connected to the second input of the second element And, the output of which is connected to the second input of the memory block, the output of which is connected to the combined second inputs of the DAC of the measuring channels. Due to this, each channel determines its own level of detected failures in accordance with the number of failures on all channels, the number of received samples in this channel and the approximation error value С л, which, in turn, is determined by the difference of two adjacent samples averaged over ₃₀ all channels, the codes of which passed through the channel without failure in all digits.

Структурная схема устройства изображена на чертеже.The block diagram of the device shown in the drawing.

Предлагаемое устройство содержит ³⁵ БПП 1* ЦАП 2 и 3, дешифратор 4 адреса, измерительные каналы 5, каждый из которых состоит из элемента И 6, ключа 7, блока 8 памяти, ЦАП 9, блока 10 сравнения, реверсивного счетчика 11, блок 12 ⁴⁰ вычитания, блок 13 памяти, элементы И ' 14 и 15, элементы ИЛИ 16 и 17, инвертор 18 и ЭЛТ 19.The proposed device contains ³⁵ BPP 1 * DAC 2 and 3, an address decoder 4, measuring channels 5, each of which consists of an And 6 element, a key 7, a memory unit 8, a DAC 9, a comparison unit 10, a counter counter 11, a block 12 ⁴⁰ subtraction, memory block 13, elements AND '14 and 15, elements OR 16 and 17, inverter 18 and CRT 19.

БПП 1 предназначен для управления яркостью ЭЛТ 19 (первый выход) и фор⁴⁵ мирования. кодов отсчета (второй выход) и адреса (третий выход). Управление яркостью свечения ЭЛТ необходимо для высвечивания точек на экране только после окончания переходных процессов (изме⁵⁰ нения кодов адреса и отсчета).BPP 1 is designed to control the brightness of the CRT 19 (first output) and ⁴⁵ formation. reference codes (second output) and addresses (third output). The brightness control of a CRT glow is necessary for highlighting points on the screen only after the end of transient processes (changing ⁵⁰ address and reference codes).

ЦАП 2 и 3 служат для формирования на своих выходах аналогового напряжения, соответствующего коду на входе. Дешифратор 4 адреса формирует логи55 ческий сигнал '1' на одном из своих выходов в соответствии с входным кодом. Блоки 8 памяти и блок 13 памяти. предназначены для запоминания входного напряжения, причем момент запоминания определяется появлением сигнала '1' на управляющем входе, блок 13 должен иметь на выходе ФНЧ.DACs 2 and 3 are used to form at their outputs an analog voltage corresponding to the input code. Address decoder 4 generates a logical signal '1' at one of its outputs in accordance with the input code. Blocks 8 memory and block 13 memory. designed to memorize the input voltage, and the moment of memorization is determined by the appearance of the signal '1' at the control input, block 13 must have a low-pass filter at the output.

Логические элементы И 6, 14, 15 формируют на своем выходе сигнал ^;'1' лишь при появлении сигналов '1* на обоих входах.Logic elements And 6, 14, 15 form a signal at its output ^; '1' only when '1 * signals appear on both inputs.

Ключи 7 предназначены для передачи входного напряжения на свой выход при появлении на управляющем первом входе сигнала '1'.The keys 7 are designed to transmit the input voltage to its output when the signal '1' appears on the control first input.

ЭЛТ 19 служит для высвечивания на экране точки, отклонение которой в горизонтальном и вертикальном направлениях относительно нулевого положения пропорционально напряжениям, приложенным ко входам соответственно горизонтального и вертикального отклонения луча. Яркость свечения ЭЛТ 9 регулируется напряжением на соответствующем входе, в предлагаемом устройстве управление яркостью двоичное (луч полностью закрыт или полностью открыт).CRT 19 serves to highlight on the screen a point whose deviation in the horizontal and vertical directions relative to the zero position is proportional to the voltages applied to the inputs of the horizontal and vertical beam deflections respectively. The brightness of the CRT 9 is controlled by the voltage at the corresponding input, in the proposed device, the brightness control is binary (the beam is completely closed or completely open).

Блок 12 вычитания предназначен для формирования на выходе модуля разности напряжений, имеющихся на двух его входах. Блок 10 сравнения формирует на своем выходе сигнал '1', если напряжение на его входе (соединенном с выходом ЦАП 9) больше, чем напряжение на другом входе, в противном случае выходной сигнал блока 10 соответствует логическому нулю.The subtraction unit 12 is intended for forming at the output of the module the voltage difference present at its two inputs. The comparison unit 10 generates a signal '1' at its output if the voltage at its input (connected to the output of the DAC 9) is greater than the voltage at the other input, otherwise the output signal of block 10 corresponds to a logical zero.

Реверсивный счетчик 11 предназначен для суммирования ( вычитания) импульсов, поступивших на первый (второй) вход управления и может быть построен, например, на основе двоичного счетчика. Минимальный (исходный) код на выходе счетчика соответствует числу к«2 для формирования уровня обнаруживаемых сбоев К Eg · Кроме того, счетчик 11 имеет выход управления, на котором появляется сигнал '1', если счетчик находится в исходном состоянии, в противном случае - 'О'. Выходной код счетчика 11 управляет состоянием ключей ЦАП 9, в котором производится перемножение «Eg. ЦАП 9 может быть построен, например, . на основе операционного усилителя, в обратной цепи которого включены коммутируемые резисторы с двоичными весами.The reversible counter 11 is designed to sum (subtract) the pulses received at the first (second) control input and can be constructed, for example, based on a binary counter. The minimum (source) code at the output of the counter corresponds to the number k “2 for forming the level of detected failures K Eg · In addition, the counter 11 has a control output on which the signal '1' appears if the counter is in the initial state, otherwise - ' ABOUT'. The output code of the counter 11 controls the state of the keys of the DAC 9, in which the multiplication of "Eg. DAC 9 can be built, for example,. based on an operational amplifier, the reverse circuit of which includes switched resistors with binary scales.

Элементы ИЛИ 16 и 17, инвертор 18 предназначены для выполнения соответствующих логических операций.Elements OR 16 and 17, the inverter 18 are designed to perform the corresponding logical operations.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

Входная информация, состоящая на дом такте из двух частей (кода адреса и кода отсчета), поступает в БПП„ 1 и разделяется в нем на второй и третий выхо— 5 ды: код адреса управляет состоянием ЦАП 3 и дешифратора 4, а код отсчета в ЦАП 2 преобразуется в соответствующее напряжение, подаваемое на выходы всех блоков 8 и блока 12 вычитания.The input information, which consists of a two-part clock cycle (address code and reference code), arrives at BPP No. 1 and is divided into second and third outputs in it: 5 outputs: the address code controls the status of DAC 3 and decoder 4, and the reference code DAC 2 is converted to the corresponding voltage supplied to the outputs of all blocks 8 and block 12 subtraction.

На второй вход блока 12 приходит через соответствующий ключ 7, открытый дешифратором 4, выходное напряжение с ЦАП 2 в соответствии с кодом адреса. Если напряжение, соответствующее моду15 лю разности входных напряжений и формируемое на выходе блока 12, меньше, чем напряжение на втором входе блока 10 данного канала, то на выходе последнего сохраняется сигнал '1', вследствие 20 чего сработает соответствующий элемент Иби выходное напряжение ЦАП 2 запомнится соответствующим блоком 8, а также поступит через соответствующий ключ 7 на вход вертикального отклоне25 ния луча ЭЛТ 19. Одновременно сигнал '1' с выхода элемента И 6 через элемент ИЛИ 16 поступит на вход элемента И 14 и, если на другом его входе . сигнал '1' ('О'), то выходное на пряже30 ние блока 12 запишется (не запишется) в блок 13 памяти. Кроме того, сигнал '1' с выхода блока И 6 поступит на вход управления (вычитание) реверсивного счетчика 11, выходной код которого уменьшится на единицу (а если счетчик был в исходном состоянии, то выходной код не изменится). Таким образом, если отсчет в данном канале принимается, то уровень обнаруживаемых сбоев для этого канала уменьшается на (или же остается минимальным, равным 2 ме того, если реверсивный счетчик 11 данного канала находится в исходном состоянии, то он формирует сигнал '1' на управляющем выходе, и этот сигнал поступает через элемент ИЛИ 17 на вход элемента И 14, чтобы величина приращения между соседними отсчетами в данном канале прошла в блок 13 для формирова— 5Ф ния усредненной погрешности аппроксимации £х- всей системы телеизмерений. Если же модуль разности больше напряжения на втором входе блока 10 сравнения данного канала, то записи напряжения ЦАП 2 в соответствующий блок 8 не произойдет (обнаружет сбой), а на отклонение ЭЛТ 19 поступит прежнее напряжение, запомненное соответствующим блоком 8 на предыдущем такте опроса данного ка— нала. При этом выходной сигнал элемента И 6 проходит через элемент ИЛИ 16 и инвертор 18 и поступает на вход эдемент*а И 15 как '1, и управляющий * сигнал с первого выхода БПП 1 пройдет через этот элемент на объединенные входы управления (суммирования) всех реверсивных счетчиков 11. Выходной код последних изменит свое состояние на единицу^ соответственно и выходное напряжение ЦАП 9 увеличится на величину т. е. уровень обнаруживаемых сбоев увеличивается на £ & . При каждом последующем сбое в данном канале этот сбой будет обнаружен, если его уровень больше уровня обнаружения, а уровень обнаружения при этом увеличивается на во всех каналах. Это необходимо для того, чтобы принять последующий несбитый отсчет в данном канале, так как при адаптивной временной дискретизации на основе нулевой экстраполяции каждый отсчет отличается от предыдущего на Eg; в остальных каналах уровень обнаружения необходимо увеличивать на Eg , так как данный сбой может быть сбоем кода адреса любого канала. После окончания переходных процессов на первом выходе БПП 1 появляется напряжение, отпирающее луч ЭЛТ 19, и на экране высвечивается точка, горизонтальное отклонение которой определяется адресом канала, а вертикальное отклонение - напряжением на выходе соответствующего блока 8 яркостью электроннолучевой трубки, второй выход - со входом дешифратора адреса и через первый цифроаналоговый преобразователь со входом горизонтального 5 отклонения луча электроннолучевой трубки, третий выход — через второй цифроаналоговый преобразователь с первым входом блока вычитания и с объединенными вторыми входами блоков памяти 10 всех измерительных каналов, выходы блоков памяти соединены с соответствующими выходами устройства, выходы дешифратора соединены с первыми входами элементов И и вторыми входами клю15 чей соответствующих измерительных каналов, выходы ключей объединены и соединены со вторыми входом блока вычитания и входом вертикального отклонения луча электроннолучевой трубки, о т л и— 20 чающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены блок памяти, инвертор, элементы И, ИЛИ и в каждый измерительный канал цифроаналоговый преобразователь, счет25 чик и блок сравнения, выход которого соединен со вторым входом элемента И, выход которого соединен с первым входом счетчика, информационные выходы счетчика соединены с соответствующими 30 первыми входами цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, вторые входы блоков сравнения всех измерительных каналов объединены и соединены с памяти.The second input of block 12 comes through the corresponding key 7, opened by the decoder 4, the output voltage from the DAC 2 in accordance with the address code. If the voltage corresponding to the input voltage difference module 15 and generated at the output of block 12 is less than the voltage at the second input of block 10 of this channel, then the signal '1' is stored at the output of the latter, as a result of which 20 the corresponding element will work, or the output voltage of DAC 2 will be remembered the corresponding unit 8, and also, through the corresponding key 7, will enter the input of the vertical deflection of the CRT beam 19. At the same time, the signal '1' from the output of the And 6 element through the OR element 16 will go to the input of the And 14 element and, if at its other input. signal '1' ('O'), then the output to the yarn 30 of block 12 will be written (not written) to memory block 13. In addition, the signal '1' from the output of block And 6 will go to the control input (subtraction) of the reverse counter 11, the output code of which will decrease by one (and if the counter was in the initial state, the output code will not change). Thus, if the readout in this channel is accepted, then the level of detected failures for this channel is reduced by (or remains minimal, equal to 2, if the reverse counter 11 of this channel is in the initial state, then it generates a signal '1' on the control the output, and this signal enters through the element OR 17 to the input of the element AND 14, so that the increment between adjacent samples in this channel goes to block 13 to form a mean error in approximating the approximation of the whole system of telemetry. If the difference is greater than the voltage at the second input of the comparison unit 10 of this channel, then the DAC 2 voltage will not be written to the corresponding block 8 (it will detect a failure), and the CRT 19 will be deflected by the same voltage stored by the corresponding block 8 on the previous polling cycle of this channel. At the same time, the output signal of the And 6 element passes through the OR element 16 and the inverter 18 and goes to the input edema * And And 15 as' 1, and the control * signal from the first output of the BPP 1 passes through this element to the combined control inputs (summing) of all reverse counters 11. The output code of the latter will change its state by unity ^, respectively, and the output voltage of the DAC 9 will increase by an amount, that is, the level of detected failures increases by £ &. For each subsequent failure in this channel, this failure will be detected if its level is higher than the detection level, and the detection level increases in all channels. This is necessary in order to accept the subsequent non-beaten sample in this channel, since with adaptive time sampling based on zero extrapolation, each sample is different from the previous one by Eg; in other channels, the detection level must be increased by Eg, since this failure can be a failure of the address code of any channel. After the end of the transient processes, a voltage appears at the first output of BPP 1, which unlocks the CRT beam 19, and a dot is displayed on the screen, the horizontal deviation of which is determined by the channel address, and the vertical deviation by the voltage at the output of the corresponding unit 8 by the brightness of the cathode ray tube, the second output with the input of the decoder addresses and through the first digital-to-analog converter with an input of horizontal 5 beam deviation of the cathode ray tube, the third output - through the second digital-to-analog converter with the first m input of the subtraction unit and with the combined second inputs of the memory blocks 10 of all measuring channels, the outputs of the memory blocks are connected to the corresponding outputs of the device, the outputs of the decoder are connected to the first inputs of the elements And and the second inputs of the keys of the corresponding measuring channels, the outputs of the keys are combined and connected to the second input unit of subtraction and the input of the vertical deflection of the beam of the cathode ray tube, about l and - 20 characterized in that, in order to improve the accuracy of the device, a memory block, an inverter are introduced into it , AND, OR elements and a digital-to-analog converter, a counter25 and a comparison unit, the output of which is connected to the second input of the And element, the output of which is connected to the first input of the counter, the information outputs of the counter are connected to the corresponding 30 first inputs of the digital-to-analog converter, the output of which connected to the first input of the comparison unit, the second inputs of the comparison units of all measuring channels are combined and connected to the memory.

Таким образом, предлагаемое устройство определяет уровень обнаруживаемых, как одиночных, так и многократных сбоев в каждом канале в отдельности, причем для этого используется уточненная по до сравнению с известным величина максимальной погрешности аппроксимации Eg . Кроме того, минимальный уровень обнаружения с 3 снизился до 2 Eg · Все это позволяет увеличить Точность работы 45 устройства.Thus, the proposed device determines the level of detected, both single and multiple failures in each channel separately, and for this, the value of the maximum approximation error Eg refined compared to the known one is used. In addition, the minimum detection level from 3 decreased to 2 Eg · All this allows to increase the accuracy of 45 devices.

Claims

1. Kornilov B. А. and others. Multichannel code-impulse telemechanical device MKT-2.-Devices and control systems, 1972, N 11,

2. USSR author svitelstvo for application No. 2532618 / 18-24, cl. G 08 C 19/00. Q 08 C 15/00, 1978 (prototype).