Телеизмерительная система
Патент 805380
Авторы
Телеизмерительная система
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ Во5зво
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советск их
Социалистические
Республик (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву(22) Заявлено 31.01.79 (2l ) 2720399/18-24 с присоедннеикем заявки М— (23)Приоритет -, Опубликовано 18.02.81„Бюллетень J% б
Дата опубликования описания 1 8. 02. 81 (51) Щ. ф(д.
Cj 08 С 19/00 (08 С 15/00
Гооудерстоенньй комитет
СССР оо лелем изобретений н открытий (53) УДК 621.398 (088. 8) Л. Г. Журавин, В. M. Иванов, М. и E. И. Семенов (72) Авторы изобретения иненко ехМууеский мнститу kgb...
Ленинградский ордена Ленина элек им. В. И. Ульяно (71) Заявитель (54) ТЕЛЕИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может . г применятЬся в телеметрии, телеуправле«. нии при условии сильных помех в канале связи
Известна рациотелеметрическая систе5 ма, содержащая на передающей стороне в каждом измерительном канале датчики, соединенные через согласующие блоки со входами коммутатора, первый вход то которого соединен с выходом датчика калибровочных напряжений, а выкод через модулятор (преобразователь) соединен с первым входом элемента ИЛИ (выкодного блока), другой вход .его че15 рез кодер синхросигнала соединен с выходом кронизатора, два пругик выкода которого соединены с управляющими вкодами коммутатора и модулятора, выход элемента ИЛИ подключен ко входу пере датчика, выкод которого через канал связи соединен на приемной стороне со входом приемника, выход которого подключен ко вкоду коммутатора и входу блока выцеления и формирования синхросигнала, выхоц которого соединен с управляющим входом коммутатора, выхоц которого через демодуляторы соединен с соответствующими вкодами регистрирующего блока, управляющий вход которого соединен с выходом блока меток времени.
На передающей стороне коммутатор подключает поочередно выходы канальных согласующих блоков ко входу модулятора, где осуществляется первичная модуляция.
С выхода модулятора групповой видеосигнал поступает на вкод передатчика для модуляции его высокочастотными колебаниями. Кроме измерительных по каналу связи передаются и синхросигналы. На приемной стороне коммутатор распределяет измерительные импульсы по соответствующим информационным каналам. Сигналы каждого из каналов цемодулируются в демодуляторах, а затем записываются в многоканальном регистрирующем блоке jl) .
15 й-3 х„.®=, : (+)С„
1=0
Недостатком этой системы является большая погрешность от сбоев в канале связи, поскольку на приемной стороне системы отсутствуют блоки, обеспечиваю щи е обнаружение и к орре кцию сб оев.
Наиболее близким к предлагаемому по текнической сущности является приемное устройство, содержащее блок промежуточной памяти (БПП), цифроаналоговые преобразователи (БЛП), блоки памяти, элементы И, ключи, электроннолучевую трубку (ЭЛТ), блок вычитания, блок сравнения и фильтр нижних частот (ФНЧ). Вход БПП соединен со входом устройства, первый выход - co входом управления яркостью ЭЛГ, второй - со вкодом первого UAH, а третий — со входами другого UAH и дешифратора адреса. Выходы последнего связаны со вкодами управления соответствующими ключами и первыми вкодами соответствующих элементов И, выходы которых соединены со входами управления соответствующих блоков памяти, входы которых объединены и подключены к выходу первого UAH и к одному из входов блока вычитания, а выходы подключены ко входам соответствующих ключей. Выходы ключей объединены и подсоединены ко второму входу блока вычитания и ко входу вертикального отклонения луча ЭЛТ, вход горизонтального отклонения которой связан с выходом второго UAH. Выход блока вычитания подсоединен к одному из входов блока сравнения и ко входу
ФНЧ, выход которого связан со вторым входом блока сравнения, выкод которого объединяет вторые входы элементов И.
Выходами устройства являются выходы блоков памяти и экран ЭЛТ (2g.
Передающая сторона известной радиотелеметрической системы наиболее близка по технической сущности к передающей стороне предлагаемой телеизмерительной системы.
Однако это передающее устройство обнаруживает одиночные сбои величиной больше утроенного 1 максимально возможного изменения телеметрируемык процессов на интервале аппроксимации.
Недостатком известных систем является относительно большая погрешность от сбоев, поскольку сбои до утроенной апер туры предсказания не обнаруживаются.
11ель изобретения - увеличение точности телеиэмерений.
Эта цель достигается .тем, что в телеиэмерительную систему, содержащую на передающей стороне датчики, комму5380 4 татор, первый выход которого непосредственно, а второй выход через аналогоцифровой преобразователь соединены соответственно с первым и вторыми входа..ми блока считывания, выход блока считывания через передатчик подкЛючен к каналу связи, на приемной стороне - подключенный к каналу связи блок промежуточной памяти, первый выход которого соединен со входом цифроаналогового преобразователя, второй выход - со входом дешифратора адреса, блок вычитания, выход которого соединен непосредственно и через фильтр нижних частот соответственно с первым и со вторым входами блока сравнения, и в каждом информационном канале блок памяти, ключ и элемент И, выход которого соединен с первым входом блока памяти, выход которого соединен с первым входом ключа, выходы ключей всех информационных каналов объединены и соединены с первым входом блока вычитания, выход цифроаналогового преобразователя соединен со вторым входом блока вычитания и с объединенными вторыми входами блоков памяти информационнык каналов, выход блока сравнения соединен с объединенными первыми входами элементов И, а выкоды зо дешифратора адреса соединены с объединенными вторыми входами элемента И и ключа соответствующих информационных каналов, введен на передающей стороне блок прямого ортогонального преобразования Уолша, входы которого соединены с выходами соответствующих датчиков, а выходы - с соответствующими вкодами коммутатора, на приемной стороне введен блок обратного ортогонального преобразования Уолша, входы которого соединены с выходами блоков памяти соответствующих информационнык каналов, а выходы - с выходами системы. Благодаря этому в канал связи будут перецаваться не отсчеты сигналов от датчиков, 45 а отсчеты сигналов, которые получаются после ортогонального преобразования по
Уолшу. На приемной стороне каждый сигнал восстанавливается на основе всех принятых сигналов-координат по Уолшу:
50 поэтому необнаруживаемые сбои уменьшаются в ./Я раз, где К «.число каналов системы.
На чертеже представлена блок-схема системы.
8053
Телеизмерительная система содержит на передающей стороне датчики 1, блок
2 прямого ортогонального преобразования, коммутатор 3, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4 блок 5 считывания, передатчик 6 и канал 7 связи; на приемной стороне блок 8 промежуточной . памяти, дешифратор 9 адреса, цифроаналоговый преобразователь 10, блок 11 сравнения, блок 12 вычитания, фильтр t0
13 нижних частот, информационные каналы 14, включающие элементы И 15, блоки 16 памяти и ключи 17, блок 18 обратного ортогонального преобразования.
Датчики 1 преобразуют входные телеметрируемые параметры в нормированный сигнал, например напряжение постоянного тока. Блок 2 прямого и блок 18 обратного ортогонального преобразования Уолша выполняют функцию линейного ортогональ-ь -э ного преобразования С вЂ” W х и У
-+ (-4 х el с, и
Сигналы от датчиков 1 преобразуются в блоке 2, выходные напряжения которого через коммутатор 3 и AUD 4 в вице кода отсчета поступают на вход блока 5 считывания, на другой вход которого поступает код адреса опрашиваемого сигнала. Код адреса и код отсчета сигнала
С поступают через канал связи 7 в блок
8, гце они разделяются на соответствующие выходы: код адреса управляет состоянием цешифратора адреса, а код отсче
ra в преобразователе 10 преобразуется в соответствующее напряжение, подаваемое на входы всех блоков 16 и блока
12 вычитания, на цругой вход которого приходит через соответствующий ключ
17) открытый дешифратором 9 адреса, выхоцное напряжение определенного блока 16 в соответствии.с коцом адреса.
Если напряжение на выходе блока 12 меньше, чем напряжение на втором входе блока 11 сравнения, то на выходе последнего сохранится сигнал "1", вследствие чего сработает соответствующий элемент И 15, и выходное напряжение преобразователя 10 запомнится соответствующим блоком 16. Если же модуль разности больше напряжения на втором входе блока 1 1 сравнения, ro записи в блок 1 6 не .последует, т. е. произойдет обнаружение сбоя, а в соответствующем блоке 1 6 останется напряжение, запомненное на преаыдущем такте. Благодаря тому, что выхоцные сигналы системы формируются из принятых сигналов с погде W и Ю/ - матрицы прямого и обратного преобразования Уолша (Vl -V! )
1 и легко реализуются на основе сумматоров, так как элементы матрицы Ф Ф при- 30 нимают значения + 1.
Коммутатор 3 является адаптивным: в нем на каждом такте определяется канал с максимальной погрешностью аппроксимации сигнала, и этот канал. подключается на вхоц АЦП 4. Блок 5 считывания предназначен цля преобразования параллельного кода в последовательный.
Передатчик 6 и канал 7 связи предназначены цля передачи информации на рассто- 40 яние.
Блок 8 промежуточной памяти предназначен для формирования кода адреса (пер вый выхоц) и кода отсчета (второй выход) и реализуется на основе сдвигающего регистра.
Дешифратор 9 ацреса формирует логический сигнал "1 на одном из своих
Ф выходов в соответствии с выходным кодом. 50
Блоки 16 памяти предназначены цля запоминания на своем выходе входного напряжения в момент появления сигнала
1" на управляющем входе.
Блок 1 2 Вычитания служит цля фо(> мирования на своем выходе модуля разности входных напряжений.
Ключи 17 служат для передачи входного напряжения на свой выхоа при появ
80 6 ленни сигнала "1 на управляющем входе.
Элементы И 15 формируют сигнал
1 при появлении сигналов "1 на обоих своих входах.
Блок 11 сравнения формирует На своем выходе сигнал "1", (или "0"), если напряжение на его входе, связанном с выходом блока 12, меньше (или больше), чем на другом входе.
Фильтр 13 нижних частот прецназначен для сглаживания последовательности вход ных импульсов. Коэффициент передачи фильтра 13 должен быть таким, чтобы из входной последовательности одинаковых импульсов, т. е. сбои отсутствуют, формировалось постоянное напряжение с амплитудой, равной утроенной амплитуде входных импульсов.
Предлагаемая система работает следующим образом.
380 8 блока памяти, выход которого соединен с первым входом ключа, выходы ключей всех информационных каналов объединены и соединены с первым входом блока вычитания, выход цифроаналогового преобразователя соединен со вторым входом блока вычитания и с объединенными вторыми входами. блоков памяти информационных каналов, выход блока сравнения соединен
16 с объединенными первыми входами элементов И, а выходы дешифратора адреса соединены с объединенными вторыми входами элемента И и ключа соответствующих информационных каналов, о т. л и ч а15 ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности телеизмерения, в систему введен на передающей стороне блок прямого ортогонального преобразования Уолша, входы которого соединены с выходами
2а соответствующих датчиков, а выходы - с соответствующими входами коммутатора, на приемной стороне введен блок обрат- .
\ ного ортогонального преобразования Уолша, входы которого соединены с выхода2$ ми блоков памяти соответствующих информационных каналов, а выходы -.с выходами системы.
7 805 мощью обратного преобразования Уолша
+ (t)» . (ЦС (1), сбои, не обна У 4.0 руженные при приеме, появляются в кажт дом выходном сигнале уменьшенными в N раэ. Таким образом, при одиночных сбоях максимальная погрешность от сбоев будет не ЗЯф;, как в известном, а
ЗЯ /тй, что существенно повышает точность телеиэмерений.
Формула изобретения
Телеизмерительная система, содержащая на передающей стороне - датчики, коммутатор, первый выход которого непосредственно, а второй выход через аналого-цифровой преобразователь соединены соответственно с первым и вторыми входами блока считывания, выход блока считывания через передатчик подключен к каналу связи, ла приемной стороне - подключенный к каналу связи блок промежуточной памяти, первый выход которого соединен со входом цифроаналогового преобразователя, второй выход» со входом дешифратора адреса, блок вычитания выход которого соединен непосредственно и через фильтр нижних частот соответственно с первым и со вторым входами блока сравнения, и в каждом информационном канале блок памяти, ключ и элемент И, выход которого соединен с первым входом
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Барсуков Ф. И. и Русанов Ю. Б.
Элементы и узлы РТС. М„"Энергия, 1973, с. 17, рис. 1-4..
2. Авторское свидетельсТво СССР по заявке % 2532618/18-24, кл. Cj 08 С 19/00, 1977 (прототип).
8О538.0
Составитель Н. Бочарова
Редактор Л. Повкаи!: Твхред Е.Гавраиешко Корректор И.Муска
Закаэ 1 091 1/75 Тираж . 702: ПодиисиоеВНИИНИ:::Государственного комитета СССР по делай:::изобретений и открытий.
113035, ММква; Ж 35, Раушская "наб., д. 4/5:
Филиал ППП Патент:, г. Ужгород, ул. Проектная,.4