Телеизмерительная система

Телеизмерительная система

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ТЕЛЕ 13МЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА, содержащая на передающей стороне блок ортогонального преобразования по Уолшу, входы которого являются входами системы, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, распредехштель импульсов, формирователь синхроимпульсов и сзгмматор, информационные входы которого соединены с выходами ключей, входы управления которых соединены с сортвётствуюпщми управляющими выходами распределителя импульсов, выход сумматора соединен . с каналом связи, на.приемной стороне - подключенные к каналу связи последовательно соединенные селектор синхроимпульсов, генератор тактовых импульсов и распределитель импульсов, выходы которого соединены с входами управления ключей, отличающаяся тем, что, с целью ее упрощения , на передающей стороне, системы выходы блока ортогонального преобразования по Уолшу соединены с информацнонньо и входами соответствующих ключей, на приемной стороне введены интеграторы, детекторы и сумматоры , первые входы которых объедине«ы и подключены к каналу связи, вьЬсо9 ды сумматоров соединены с информационными входами соответствукицих ключей , выходы ключей соединены с объединенными информационными входами интеграторов , входы управления которых подключены к вькрдам соответствующих детекторов, выходы интеграторов . ключены к объединенным входам детекто 09 ров и соответствующим вторым вход)ам О 00 сумматоров и являются соответствующими выходами телеизмерительной сисо стемы.

„„SU„„1130894 A

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECIlVEiËÈÍ

g g 6 08 С 19./28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3612956/24-24 (22) 30.06.83 (46) 23. 12.84. Вюл. ¹ 47 (72) Л.Г, Журавин, Е.И. Семенов и И.А. Черкасская (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И. Ульянова (Ленина) (53) 621.398(088.8) (56) 1. Сафаров Р.Т. и др. Радиотелеметрия, 1973, ч. 1, с.. 190, рис. 6.12.

2. Авторское свидетельство СССР

¹- 845168, кл. G 08 С 19/28, 1979 (прототип). (54)(57) ТЕЛЕИЗИЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА, содержащая на передающей стороне блок ортогонального преобразования по

Уолшу, входы которого являются входами системы, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, распределитель импульсов, формирователь синхроимпульсов и сумматор, информационные входы которого соединены с выходами .ключей, входы управления которых соединены с соответствующими управляющими выходами распределителя импульсов, выход сумматора соединен с каналом связи, на.приемной стороне — подключенные к каналу связи последовательно соединенные селектор синхроимпульсов, генератор тактовых импульсов и распределитель импульсов, выходы которого соединены с входами управления ключей, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с .целью ее упрощения, на передающей стороне. системы выходы блока ортогонального преобразования по Уолшу соединены с информационными входами соответствующих ключей, на приемной стороне введены интеграторы, детекторы и сумматоры, первые входы которых объедине ны и подключены к каналу связи, выхо-.а ды сумматоров соединены с информационными входами соответствующих ключей, выходы ключей соединены с объе- С » диненными информационными входами ин" теграторов, входы управления которых подключены к выходам соответствующих детекторов, выходы интеграторов под . ключены к объединенным входам детекто ров и соответствующим вторым входам сумматоров и являются соответствую- 4 щими выходами телеизмерительной си - 00 стемы. CO

1130894

Изобретение относится к области телеизмерений и может использоваться для передачи аналоговых сообщений без задержки во времени по линиям связи, а также в телеуправлении. 5

Известны адаптивные многоканальные телеизмерительные системы., которые автоматически перераспрЕделяют пропускную способность канала связи между отдельными источниками с учетом текущих значений ширины полосы их спектра, например радиотелеметрическая система с адаптивной коммутацией каналов, содержащая последовательно, соединенные адаптивный коммутатор, анализатор погрешностей, блок выдачи измерений и кодирующее устройство„ причем первый дополнительный выход адаптивного коммутатора соединен с дополнительным входом кодирующего 20 устройства, а второй — с дополнительным входом адаптивного коммутатора, а входы последнего подключены к входам системы (1 $.

К недостаткам такой системы относятся необходимость передачи адресной информации, ограниченность быстродействия и сложность технической реализации.

Известны неадаптивные телеизмери" зО тельные системы с разделением каналов во времени при различных видах модуляции канальных сигналож (АИИ, ФИМ, КИМ и др.) .

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является телеизмерительная система, содержащая на передающей стороне блок прямого ортогонального преобразования по

Уолшу последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, распре делитель импульсов, формирователь ,.синхроимпульсов и сумматор, и в каждом ин4юрмационном канале — последовательно соединенные блок памяти .и разности, сумматор и ключ, выходы блока прямого ортогонального преобразования по Уолшу соединены с информационными входами блоков памяти и разности и сумматоров информационных каналов, входы управления блоков памяти и разности и ключей информационных каналов соединены с соответству-, ккцнми управляющими выходами распределителя импульсов,,выходы ключей информационных кананов соединены с соответствующими информационными входами сумматора, выход которого подключен к каналу связи, на приемной стороне— подключенные к каналу связи последовательно соединенные селектор синхроимпульсов, генератор тактовых иммульсов и распределитель .импульсов, блок обратного ортогонального преобразования по Уолшу и в каждом информационном канале последовательно соединенные ключ и блок памяти, информационные входы управления ключей

1подключены к соответствующим управляющим выходам распределителя импуль-. сов, выходы блоков памяти информационных каналов соединены с соответствуюшими входами блока обратного ортогонального преобразования.по

Уолшу, выходы которого являются выходами телеизмерительной систем:I.

Благодаря этому в канале связи передаются отсчеты преобразованных по Уолшу сигналов, просуммированные с частью погрешности аппроксимации на момент взятия отсчета. На приемной стороне аппроксимированные с помощью нулевой экстраполяции сигналы вновь преобразуются в соответствии с матрицей Уолша, вследствие чего погрешность аппроксимации суммируется таким образом,, что наименьшая суммарная погрешность аппроксимации появляется в наиболее динамичных каналах $23.

Недостатком является сложность передающей подсистемы.

Цель изобретения - упрощение телеизмерительной системы.

Эта цель достигается тем, что в телеизмерительной системе, содержащей на передающей стороне блок ортогонального преобразования по Уолшу, входы которого являются входами системы, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, рас-. пределитель импульсов, формирователь синхроимпульсов и сумматор, информационные входы которого соединены с выходами ключей, входы управления которых соединены с соответствующими управляющими выходами распределителя импульсов, выход сумматора соединен с каналом связи, на приемной стороне— подключенные к каналу связи последовательно соединенные селектор синхроимпульсов, генератор тактовых импульсов и распределитель импульсов, выходы которого соединены с входами управления ключей, на передающей стороне выходы блока ортогонального пре3 130894 образования по Уолшу соединены с ин- л формационными входами соответствующих н ключей, на приемной стороне введены интеграторы, детекторы и сумматоры, сл первые входы которйх объединены и под.5 бь ключены к каналу связи, выходы сум- нь маторов соединены с информационными вх входами соответствующих ключей, вы- эл ходы ключей соединены с объединенными ма информационными входами интеграторов, 10 ве входы управления которых подключены к выходам соответствующих детекторов, ри выходы интеграторов подключены к т .объединенным входам детекторов и ет соответствующим вторым входам сумма- 15 зы торов и являются соответствующими выходами телеизиерительной .системы. по

Благодаря этому при нестационарном. ансамбле входных сигналов, когда лишь 0

20 незначительная часть сигналов изменяется, реализуется эффект повышенной частоты обращения в динамичные каналы, что уменьшает погрешность нулевой экстраполяции. 25

При этом на передающей стороне си стемы исключены блоки памяти и разности и сумматоры.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемой системы.

Телеизмерительная система содержит на передающей стороне блок 1 ортогонального преобразователя по

Уолшу, ключи 2, сумматор 3, генератор 4 тактовых импульсов, распределитель 5 импульсов, формирователь 6 синхроимпульсов, канал 7 связи, на приемной стороне - селектор 8 синхроимпульсов, сумматоры 9, ключи 10, интеграторы 11, детекторы 12 тактивности, генератор 13 тактовых импуль40 .сов, распределитель 14 импульсов.

Блок 1 служит для непрерывного во времени линейного ортогонального прс образования по Уолшу ансамбля независимых между собой входных непре45 рывных сигналов Х(4}в преобразованныйансамбль Q Я= Я Х { }, где МЧ вЂ” матл.ща Уолша М -го порядка. Блок 1 мо- 50 жет быть реализован, например, на основе N -входных сумматоров по числу каналов, коэффициент передачи по каждому входу сумматоров соответствует значению элемента матрицы Уолша 55 (+) 1, деленному на,Ж

Ключи 2 и 10 предназначены для пе-. редачи входного измерительного сигна4 а на выход без искажений при наличии а управляющем входе логической "1".

Сумматоры 3 и 9 предназначены для ожения входных сигналов и могут гть реализованы на основе операционпс усилителей. Веса дополнительных одов сумматоров 9 определяются ементами соответствующей строки трицы Уолша, деленными на Ю, а с основного входа равен — 1.

Генераторы 4 и 13 служат для генерования периодической последоваельности импульсов (генератор 13 имевход для подстройки частоты и фагенерируемых колебаний).

Распределители 5 и 14 импульсов мере поступления входных импульсов формируют сигнал логической "1" поочередно на каждом из своих выходов.

Формирователь 6 служит для формирования синхронизирующих импульсов, обеспечивающих синхронную работу передающей и приемной сторон системы: например, при амплитудном синхропризнаке на выходе ФСИ 6 появляется импульс, значительно превышающий информационные импульсы.

Селектор 8 служит для выделения синхроимпульсов из группового сиг-. нала: например, при амплитудном синхропризнаке ССИ 8 реализуется с помощью схемы сравнения.

Интеграторы 11 служат для интегрирования входного сигнала с постоянной интегрирования, олределяемой напряжением на дополнительном входе.

Чем больше управляющее напряжение, тем меньше постоянная интегрирования: „,„=- („, в;. а/о (я}

Интегратор 11 может быть реализован, например, на основе операционного усилителя с конденсатором в обратной связи и с входным управляемым сопротивлением (например, полевым транзистором). При нулевом входном сигнале 0 =0 интегратор 11 превращается в элемент памяти,его выходной сигнал служит оценкой телеметрируемого сигнала .

Детекторы 12 тактивности служат для определения степени динамичности телеизмерительных сигналов и могут быть реализованы, например, на основе пикового детектора с закрытым входом.

Предлагаемая система работает следующим образом.

1130894 л

Ж X(t ) -4. x(t } (г) 40 1(К1=tt à +. X(t j

Составитель Н. Бочарова

Техред Ж. Кастелевич Корректор М. Розман

Редактор А. Шишкина

Заказ 9614/37 Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Блок 1 непрерывно во времени производит линейное ортогональное преобразование ансамбля независимых вход О Ф / ъ ных сигналов)({Цв ансамбльС(8=1/фчФ/Х(д, составляющие которого поочередно че- 5 рез ключи 2 подключаются на передачу через сумматор 3 в канал 7 связи.

Импульсы генератором 4 подаются и распределитель 5, на выходах которого по очереди появляются сигналы, которые управляют работой соответствующих ключей 2, подключающих выходы блока 1 к суммматору 3. На выхо" де сумматора 3 формируется последовательность амплитудно-модулированных измерительных импульсов всех каналов плюс синхроимпульс (выход бло-. ка 6), т.е. групповой АИМ-сигнал, оступающий в канал 7 связи.

На приемной стороне восстановленный АИМ-сигнал (последовательность выборок С (4 1,} ) поступает на инвертирующие входы сумматоров 9, а селектор 8 выделяет из группового сигнала синхропризнак для подстройки генера- 25 тора 13, управляющего через распределитель 14 клеммы 10. На каждом такте передачи на выходе всех сумматоров

9 появляется разность ЬО,=1(91% ; Х—

-C (4 J где 9/; — )-я строка матрицы М

Уолша. Лишь j -й ключ 10 открыт, поэтому на входы всех интеграторов 11 поступит напряжение U = Ж-3{-С-(1„I.

35 .После этого все .Й сигналов X на выходах интеграторов 11 будут изменяться до тех пор, пока не наступит равенство,U = 0 или

Так как ф )= Ф Х (t < j, что следует

1й

45 из алгоритма формирования отсчетов на передающей стороне системы; то из (1) следует

Целью работы данной телеизмеритель- . ной системы является достижение равенф стваХ(1„) =X(t„), что, естественно, в общем случае недостижимо, так как нельзя за один такт передать отсчеты по всем М каналам. Но если во вход" ном ансамбле динамичным является лишь один процесс X<(t) то на выходе соответствующего детектора 12 появится напряжение, значительно превышающее выходные напряжения остальных детекторов 12, вследствие чего условие (1) реализуется за счет измерения, в основном, выходного напряжения только-t-ro интегратора 11, так как его постоянная интегрирования будет наименьшей.

В результате получим где 9/ (— соответствующий элемент, 1

j-й строки матрицы.уолша.

Так как на передающей стороне отсчет С (4 > )сформирован тоже,уишь за счет (-го напряжений С.(1„)= Nf. X(t )

Г ! то в результате получим Х e«к) = Х e(t„S т.е. при каждом отсчете С (4 )погрешk ность нулевой экстраполяции в единственном динамичном канале обнуляется, что эквивалентно: Й вЂ .кратному уменьшению максимальной погрешности дискретизации.

При увеличении числа динамических . процессов во входном ансамбле эффективность, естественно, уменьшается, но это имеет место и в известной системе. В то же время в предлагаемой системе значительно упрощена передающая сторона, что имеет большую практическую ценность при реализации телеизмерений и телеуправления малых объектов, например спутников.