Обнаружитель неисправностей

Обнаружитель неисправностей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОБНАРУЖИТЕЛЬ НЕИСПРАВНОСТЕЙ , содержащий И-канальный трансверсальный фильтр (п 7 2), т-го порядка , выход каждого канала которого через соответствующий выходной аттенюатор подключен к входу выходного сумматора, и компаратор, вход которого, подключен к выходу выходного сумматора, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения точности обнаружения, в него введены блоков умножения, каждый из которых состоит из М входных аттенюаторов, а также сумматоров , m элементов задержки и инвертор , причем входы i-x входных аттенюаторов каждого блока умножения объединены и.подключены к входу i-ro канала трансверсального фильтра, выходы каждого блока умножения подключены к входам соответствующего сумматора, вход i-ro эле§ мента задержки соединен с выходом i-ro сумматора, выход i-ro элеменСП та задержки - с входом ib1-ro сумма тора, а выход m+1-ro сумматора через инвертор подключен к п+1-му входу выходного сумматора.

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 3(51) Н 03 Н 17/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

t (54) (57) овнлружитель нкиспрАвносТЕЙ, содержащий )) -канальный трансверсальный фильтр (и ъi 2), m-ro порядка, выход каждого канала которого через соответствующий выходной аттенюатор подключен к входу выход(21) 3294112/18-.09 (22) 27.05.81 (46) 07.10.83. Вюл. 9 37 (72) Л.A. Мироновский и Г.A. Финоженок (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (53) 621.371.332.3(088.8) (56) 1. данилов в.с. и др. Однополосная передача цифровых сигналов.

М., "Связь", 1974, с. 56.

2. Лихарев в.А. Цифровые методы и устройства в радиолокации. М., "Советское радио", 1973, с. 181, рис. 2.36 (прототип). ного сумматора, и компаратор, вход которого. подключен к выходу выхоцного сумматора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности обнаружения, в него введены m+ 1 блоков умножения, каждый из которых состоит из и входных аттенюаторов, а также л 1 сумматоров, ra элементов задержки и инвертор, причем входы i-x входных аттенюаторов каждого блока умножения объединены и подключены к входу i-ro.канала трансверсального фильтра, выходы каждого блока умножения подключены к входам соответствующего сумматора, вход i-го элемента задержки соединен с выходом Е

i-го сумматора, выход i-ro элемента задержки — с входом & 1- ro сумма- тора, а выход m+1-го сумматора через инвертор подключен к n+1-му входу выходного сумматора.

° .Ф

1046915

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано, например, при передаче и приеме непрерывных радио- и телевизионных сигналов.

Для обнаружения ошибок в передаваемом сообщении часто используются устройства фильтрации, выполненные на основе одноканальных или многоканальных трансверсальных фильтров °

Известен трансверсальный фильтр, содержащий элементы задержки, сумматор и аттенюаторы, выходы всех элементов задержки, соединенных последовательно, черех аттенюаторы соединены с входами сумматора $1)

Однако у устройства недостаточная надежность, обусловленная отсутствием контроля в процессе функционирования трансверсальных фильт° ров.

Наиболее близким техническим решением к предполагаемому является обнаружитель неисправностей, содержащий и -канальный трансверсальный фильтр m-го порядка, выходной сумматор и компаратор, вход которого соединен с выходом выходного сумматора, а входы выходного сумматора через выходные аттенюаторы соединены с выходами и -канального трансверсального фильтра. Входные сигналы поступают на цифровые линии задержки, на основе которых выполнен и-канальный фильтр. Выходные сигналы снимаются с отвОдов линий задержки и, пройдя через выходные аттенюаторы, складываются с помощью выходного сумматора. Результат суммирования сравнивается с заданным порогом с помощью компаратора (?).

Недостатком этого устройства является отсутствие контроля неисправностей в процессе Функционирования трансверсальных фильтров, приводящее к недостаточной точности обнаружения сигнала.

Нель изобретения — повышение точности обнаружения.

Для достижения поставленной цели в обнаружитель неисправностей, содержащий и-канальный трансверсальный фильтр (и 2, m-го порядка), выход каждого канала которого через соответствующий выходной аттенюатор подключен к входу выходного сумматора, и компаратор, вход которого подключен к выходу выходного сумматора, введены (m+1) блоков умножения, каждый из которых состоит из и входных аттенюаторов, а также (m+1) сумматоров, и элементов задержки и инвертор, причем входы i-х входных аттенюаторов каждого блока умножения объединены и подключены к входу i-го канала трансверсальноro фильтра, выходы каждого блока умножения подключены к входам соответствующего сумматора, вход 1-гo элемента задержки соединен с выходом .-rо сумматора, выход i-го элемента задержки — с входом i+1-го сумматора„ а выход я+1-го сумматора через инвертор подключен к

n+1-му входу выходного сумматора.

На чертеже представлена струк1О турная электрическая схема обнаружителя неисправностей.

Обнаружитель неисправностей содержит каналы 1-1 — 1-и трансверсального фильтра, где B7r 2, блоки

2-1 — 2-m+1 умножения, каждый из которых состоит из входных аттенюаторов 3-j — 1, где i = 1,2,...,n, I 2, „,m сумматоры 4-1 — 4-m+1 элементы 5-1 †: 5-m задержки, инО вертор б,.выходные аттенюаторы

7-1 — 7-п, выходной сумматор 8, компаратор 9.

Входы каналов 1-1 1-п трансверсального фильтра, каждый из которых выполнен на линии задержки с в .отводом через блоки 2-1 — 2-m+1 ум1 ножения, подключены к сумматорам

4-1 †. 4-m+1, выход сумматора 4-1 через элемент 5-1 задержки соединен с первым входом сумматора 4-щ, первый вход сумматора 4-m подключен к выходу элемента 5-m задержки, другие входы сумматора 4-m через блок

2-m умножения, соединены с входами

> каналов 1-1 — 1-и трансверсального

35 фильтра, выход сумматора 4-m через ! элемент 5-m задержки подключен к первому входу сумматора 4-в+1, другие входы которого через блок 2-m+1 умножения соединены с входами каналов 1-1 — 1-и трансверсального

Фильтра, выход сумматора 4-я+1 через инвертор 6 подключен к первому входу выходного сумматора 8, другие входы которого через выходные аттенюаторы 7-1 — 7-и соединены с выходами каналов 1-1 — 1-и трансверсального фильтра, выход выходного сумматора 8 соединен с входом компаратора 9.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы х„(t), ..., q„(t) поступают соответственно на входы каналов 1-1 - 1-и трансверсального

Фильтра, выполненных на линии заЫ держки с к отводами, и преобразуются в выходные сигналы у (t), у (t) в соответствии с уравнением где Т вЂ” длительность одного такта дискретного времени;

m - порядок трансверсального фильтра (определяется чис1046915 лом отводов линии задержки или числом разрядов сдвигающего регистра);

Ь вЂ” коэффициенты аттенюаторов (определяются отсчетами реализуемой весовой импульс. ной характеристики).

Обозначая оператор задержки на один такт через d, уравнение (1) можно переписать следующим образом:

10 .у;=Ь; Х;+1з„,пХ„+- b<, d X>, (2) Полученные таким образом выходные сигналы каналов трансверсаль- 15 ного фильтра у, ..., у„ проходят через выходные аттенюаторы 7-1 - 7-п, имеющие коэффициенты передачи о(„ соответственно, и складываются выходным сумматором 8 с 20 проинвертированным выходным сигналом Z < сумматора 4-я+1.

Сигнал Z формируется следующим

7Tl ф g образом.

Входные сигналы х„, ..., х 1 кана-25 лов 1-1 — 1-п трансверсального фильтра проходят через первый блок

2-1 умножения, умножаясь в ходными аттенюаторами 3-1 — 3-1-п на коэф- . фициенты,, ..., „ соответст- g0 венно, и складываются сумматором

4-1. Выходной сигнал сумматора 4-1, задерживаясь элементом 5-1 задерж ки на один такт, поступает на первый вход сумматора 4-m. Сумматор

4-m складывает сигнал с вйхода элемента 5-1 задержки и сигналы х„, ° ... х, умноженные входными ати тенюаторами 3-m-1 — 3-m-и на коэффициенты t rn,, ..., „ . Выходной 40 сигнал этого сумматора задерживается на первом такте элементом 5-m задержки. Сумматор 4-п складывает сигнал с выхода элемента 5-ш задержки и сигналы х„, ..., х, умноженные на коэффициенты р,-„, в — „. В результате этого на входе

Г- ю,и инвертора 6 получается сигнал Ещ+ .

Выходной сумматор 8 осуществляет вычитание сигнала Z, из сигнала у„, ..., у,„в соответствии с форму- 50 лой д=4.,у„+..., „у„- Z 1 ()

В случае рационального выбора коэффициентов передачи входных и вы- 55 ходного аттенюаторов 3-1- i и 7-1 контрольный сигнал д будет равен нулю при отсутствии неисправностей в проверяемых каналах 1-i трансверсального фильтра независимо от ви- ц да входных сигналов х,, ..., х„.

Чтобы показать это рассмотрим выражения для сигйалов Z< Z>, Z на выходах элементов 5-1 — 5-m

Ю+1 задержки. Обозначая коэффициенты перед дачи входных аттенюаторов 3-j- 4 через „. (i = 1,п 3 = 1,m)

Z =dLP1 Х -- 1 иХи Z.);

Zm =d (P<,m X q " + Pn,м Х„1,„); Lvn+s = P> q,ð - q «+" + mi g, и Х и (4 )

Исключая из системы (4) промежуточные сигналы 2, ..., Z<,<, по-. лучаем выражение для выходного сигнала сумматора 4-m+1 и и „и

Подставляя (2) и (5) в уравнение (3) для контрольного сигнала получаем и и д Ц "1, -Г ;,,» d,>(a, Ь„-p,. „)„., Выбираем коэффициенты аттенюаторов

3-j- i и 7- i в соответствии с соотношениями

%,YYI+i 1 чт 1

5i,м™i bj,, (a) где i изменяется в пределах от 1 до и.

Можно, например, взять а( — = at.и = 1, тогда коэффициенты „ будут совпадать с весовыми коэффициентами Ь > каналов 1- 1 трансверсального фильтра, Тогда все слагаемые в выражении для контрольного сигнала (6) окажутся. нулевыми, т.е. сигнал д (t) будет равен нулю в любой момент времени, независимо от вида входных сигналов. Если произойдет неисправность и сбой в работе какого-либо канала трансверсального фильтра, то изменятся лишь сигналы 4,у,., с и 3gs поступающие на входы выходного сумматора 8, сигнал Z„„, не изменится. .При этом сигнал ошибки д будет отличен от нуля, компаратор 9 срабатывает и выдает сигнал "Неисправно".

Если в результате неисправнос ти одного или нескольких фильтров часть параметров Ь1 отклоняется от номиналвного значения, то одно или несколько из соотношений (7) окажутся .нарушенными. Следовательно в выражении (6) появятся ненулевые слагаемые и сигнал д отклонится от нуля. Это послужит признаком наличия неисправности и приведет к срабатыванию компаратора 9, который выдает сигнал о неисправ ности.

1046915

20 е

Составитель Т. Афанасьева

РедакТор Е. Лушникова Техред М.Тепер Корректор A.Èëüèí Заказ 7750/55 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д„ 4/5 филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4

Таким образом, рациональный выбор коэффициентов передачи аттенюаторов 3- - i и 7- i, согласно формулам (7) позволяет наблюдать появление неисправностей. При отсутствии неисправностей контрольный сигнал равен нулю и компаратор 9 выдает сигнал "Исправно". При появлении неисправности контрольный сигнал становится отличным от нуля Ь О, компаратор 9 срабатывает и выдает сигнал "Неисправно".

Предлагаемое устройство обеспе-, чивает обнаружение неисправностей непосредственно в процессе функционирования трансверсального фильтра, когда на входы его каналов поступают рабочие сигналы. Это позволяет оперативно обнаружить и устранить неисправности каналов трансверсального фильтра, что значительно повышает точность обнаружения сигналов.

Кроме того, сигнал о неисправности вырабатывается в том же такте, в котором искаженный сигнал у„ появился на выходе канала трансверсального фильтра. Благодаря этому обеспечивается безынерционность контроля, приводящая к дополнительному повышению точности обнаружения.

Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства заключаются в повышении точности обнаружения сигнала за счет повышенной достоверности функционирования и более высокой контрольной способности устройства, появляется воэможность оперативно обнаруживать неисправности и-канального трансверсального фильтра.