Способ передачи сигналов точного времени по линиям связи с переменным временем распространения и устройство для его реализации

Способ передачи сигналов точного времени по линиям связи с переменным временем распространения и устройство для его реализации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOFСКОМУ СВ ЕТИЛЬСТВУ

In>858058 (61) Дополнительное к авт. сеид. чу(22) Заявлено 091079 (21) 2828915/18-24 с присоединением заявки Но(23) Приоритет

Опубликовано 2308BL Бюллетень Но 31

Дата опубликования описания 230881 (5t)V. Кл.

G 08 С 19/28

Государстаенный комитет

СССР по делам июбретений и открытий (53) УДК 621.398 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A Ä.ÌóðèH0â, В.Н.Туманов, Д.Д.Виноградов

В.A.ÄåBÿòíèí, А.R.Àëÿâäèí и Н.Л.

C.A-гаФощрв, бург (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ ТОЧНОГО

ВРЕМЕНИ ПО ЛИНИЯМ СВЯЗИ С ПЕРЕМЕННЫМ

ВРЕМЕНЕМ PACIIPOCTPAHEHHII И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для передач:, сигн-.лов точного времени по каналам и линиям связи с переменными параметрами.

Известно устройство, реализующее способ синхронизации икал времени, в котором осуществляется передача сигналов времени от эталонных часов к рабочим по двусторонним каналам связи (1).

Недостатками способа и устройства являются низкая точность передачи, обусловленная краевыми искажениями передаваемых импульсов в канале, а

15 также нестабильностью параметров канала, влияющих на время распространения сигналов.

Наиболее близким к предлагаемому

20 по технической сущности является способ передачи сигналов точного времени, заключающийся в циклических посылках в линию связи кодовых последовательностей двоичных импульсов, соответствующих сигналам точного времени с упреждением на величину времени распространения сигналов в линии связи с последующим приемом ответных сигналов.

Устройство, реализующее укаэанный способ, содержит на передающей стороне датчик сигналов точного времени, первый выход которого соединен с первым входом блока упреждения и с первым входом тактового синхронизатора, первый выход блока упреждения подключен к первому входу передающего регистра, выход которого соединен с первым входом модема, первый выход модема подключен к линии связи, второй выход модема соединен со вторым входом тактового синхронизатора и с первым входом циклового синхронизатора, первый выход тактового синхронизатора подключен ко второму входу циклового синхронизатора, на приемной стороне выход линии связи подключен к первому входу модема, вйход модема соединен с первыми входами приемо-передающего регистра и блока тактовой синхронизации, ко второму входу которого подключен выход генератора, первый выход блока тактовой синхронизации соединен со вторым входом приемо-передающего регистра, первый выход которого подключен ко второму входу модема (2).

Однако способ и устройство для

его реализации имеют низкую точность

858058 передачи сигналов точного времени.

Цель изобретения — повышение точности передачи и приема сигналов времени.

Поставленная цель достигается тем, что в способе кодовые последовательности двоичных импульсов передают с перерывами превышающими двойное время их распространения в линии связи, а коррекцию времени упреждения производят непрерывно по результатаьь усреднения величины отклон ния времени распространения всех импульсов, прошедших по линии связи.

В устройство для передачи и npuk ема сигналов точного времени по линии связи с переменным временем распространения на передающей стороне введены коммутатор, блок слежения и измеритель точности фазирования, вторые выходы датчика сигналов времени соединены с первыми входами коммутатора выходы коммутатора подключены ко вторым входам передающего регистра, второй выход блока упреждения соединен со вторым входом модема, со вторым входом коммутатора и с первым входом блока слежения, выход которого подключен ко второму входу блока упреждения, второй выход тактового синхронизатора соединен со вторым входом блока слежения и с первым входом измерителя точности фаэирования, второй вход которого соединен с третьим входом блока слежения и с первым выходом датчика сигналов времени, первый выход циклового синхронизатора подключен к четвертому входу блока слежения, пятый вход которого соединен с выходом измерителя точности, второй выход циклового синхронизатора подключен к третьему входу измерителя точности фаэирования, третий выход блока упреждения соединен с третьим входом коммутатора на приемной стороне введены измеритель точности фазирования, блок повышения достоверности, выделитель маркера и формирователь выходных сигналов, вторые выходы прямо-передающего регистра соединены с первыми входами выделителя маркера и блока повышения достоверности, первые выходы которого подключены к первым входам формирователя выходных сигналов, второй выход блока повышения достоверности соединен с первым входом измерителя точности фазирования, первый выход которого подключен ко второму входу формирователя выходных сигналов, первый выход формирователя выходных сигналов соединен с первйм входом измерителя точности фаэирования, со вторым входом блока повышения достоверности, с третьим входом модема н с певрым выходом устройства,.второй выход формирователя выходфаэирования соединены соответственно с первым входом первого счетчика со вторым входом первого и с первым входом второго счетчиков и с первым .входом элемента НЕ, выход первого счетчика подключен ко второму входу

40 второго счетчика, выход которого соединен со вторым входом элемента

НЕ, выход элемента НЕ подключен к выходу измерителя точности фаэирования.

1О

S0

И ных сигналов подключен ко второму выходу устройства и ко второму входу выделителя маркера, выход которого соединен с третьим входом формирователя выходных сигналов, третьи выходы формирователя выходных сигналов подключены к третьим выходам устройства и к третьим входам блока повышения достоверности, первый выход блока тактовой синхронизации соединен с четвертым входом формирователя выходных сигналов.

При этом блок слежения выполнен на формирователе задержанного сигнала, измерителе расхождения и управляемом делителе, первьй вход блока слежения соединен с первым входом формирователя задержанных сигналов, выход которого подключен к первому входу иэмерителя расхождения, второй вход блока слежения соединен с первым входом управляемого делителя, ко второму входу которого подключен выход измерителя расхождения-, выход управляемого делителя соединен с выходом блока слежения, третий, четвертый и пятый входы которого подключены соответственно ко второму входу формирователя задержанного сигнала, к третьему входу управляемого делителя и ко второму входу измерителя расхождения °

Измеритель точности фаэирования выполнен на первом и втором счетчиках и элементе НЕ, первый, второй и третий входы измерителя точности

Блок повышения достоверности выполнен на коммутаторе записи, анализаторе, коммутаторе сравнения и распределителе а.цреса, первые входы блока повышения достоверности соединены с первыми входами коммутатора записи и анализатора, выходы коммутатора записи подключены к первым выходам блока повышения достоверности, второй вход которого соединен со входом распределителя адреса, третьи входы блока повышения достоверности подключены к первым входам коммутатора сравнения, выходы которого соединены со вторыми входами анализатора, первый выход анализатора подключен ко второму входу коммутатора записи, второй выход анализатора соединен со вторым выходом блока повышения достоверности, выходы распределителя адреса подключены ко вторым

358058 входам коммутатора сравнения и к третьим входам коммутатора записи.

На фиг.1 изображена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг.2 — схема блока слежения, на фиг.3 — то же)измерителя точности фаэирования; на фиг.4 то же, блока. повышения достоверности; на фиг ° 5 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит передатчик 1, линию 2 связи, приемник 3, причем передатчик 1 состоит иэ датчика 4 сигналов времени, коммутатора 5, передающего регистра 6, блока 7 упреждения, блока 8 слежения, измерителя 9 точности фазирования передатчик, тактового синхронизатора 10, циклового синхронизатора 11, модема 12, а приемник 3 содержит модем 13,прдемопередающий регистр 14,местный гене ратор 15, блок 16 тактовой синхрони- 20 эации, измеритель 17 точности фазирования приемника, блок 18 повышения достоверности, выделитель 19 маркера, фсрмирователь 20 выходных сигналов, выходные шины 21 и 22 соответственно управляющих сигналов и частот и кода текущего врс.". .ени.

Блок Ь слежения (фиг. 2) содержит фсрмирователь 23 задержанного сигна- . ла, измеритель 24 расхождения, управляемый делитель 25.

Измеритель 9 (1,) точности фазирования (фиг.3) передатчика (приемника) содержит два счетчика 26 и 27 и элемент HE 28.

Блок 18 повышения достоверности .(фиг.4) состоит иэ коммутатора 29 записи, анализатора 30 сравнения, коммутатора 31 сравнения и распределителя 32 адреса. устр йство работает следующим об- 40 разом.

Блок 7 упреждения (фиг.l) вырабатывает временной сигнал, упрежденный на время T (фиг.5), и синхронные с ним сигнАлы тактовой частоты, управляющие работой регистра 6. С выхода регистра 6 сигналы (фиг.5б) через модем 12 передатчика поступают в линию 2 связи и далее через модем

13 приемника на вход регистра 14 (фиг.5в). С регистра 14 импульсы поступают на модем 13 (фиг.5r) и по этой же линии 2 возвращаются в передатчик

1. Переключение модемов 12 и 13 иэ

Режима передачи в Режим приема и обратно осуществляется управляющими сигналами с блока 7 упреждения в передатчике 1 и с формирователя 20 в приемнике 3.

С выхода модема 12 сигнал (фиг.5д) подается на цикловой синхронизатор 11 60 и на тактовый синхронизатор 10, который осуществляет усреднение флюктуаций фазы единичных посылок и вырабатывает тактовые импульсы, необходимые для работы циклового синхрониза- 65 тора 11. На блок 8 приходят управляющие сигналы с блока 7 и сннхронн затора 11, в зависимости от временного соотношения, между которыми и производится коррекция времени упреждения до тех пор, пока не станут равны упреждения Т и время задержки Тр (фиг.5) . ОднЬвременно на блок

8 слежения эа временем распространения поступают импульсы коррекции, вырабатываемые тактовым синхронизатором 10. В блоке эти импульсы складываются или вычитаются с последовательностью импульсов, приходящих с датчика 4. Корректируемая таким методом последовательность подается на блок 7 упреждения, формирующий упрежденную шкалу времени. Это дозволяет корректировать время упреждения непрерывно.

В приемнике 3 сигналы с выхода модема 13 поступают на блок 16 тактовой синхронизации. Блок 16 производит усреднение фазы принимаемых. посылок и, используя в качестве опорной частоты частоту генератора 15, вырабатывает тактовую частоту, необходимую для работы регистра 14, эта же тактовая частота подается на формирователь 20, осуществляющий формирование сетки выходных частот и управляющих сигналов, поступающих на выходные шины 21, причем эти сигналы (фиг.5а) находятся в фазе с сигналами хранителя времени (фиг.5a).

В передатчике 1 значения текущего времени с датчика 4 поступают на коммутатор 5, который переключается сигналами, формируемыми блоком 7. Коммутатор 5 осуществляет запись в регистр 6 значений одной иэ шести (десятки и единицы часов, минут, секунд) цифр, которые далее поочередно передаются в личию 2. Один раз в секунду по сигналу блока 7 коммутатор 5 записывает в регистр маркерную комбинацию, которая в приемнике

3 дешифрируется выделителем 19 маркера.

Сигнал с выхода выделителя 19 фиксирует делители 20 частоты формирователя. Кодовые комбинации текущего времени с регистра 14 через блок 18 повышения достоверности поступают в формирователь 20 и записываются в пересчетные декады формирователя, с которых подаются на выход по шинам

22. Работой блока 18 управляет сигнал, поступающий с выхода формирователя 20.

Измеритель 17 точности фазирования приемника по числу импульсов коррекции, поступающих с блока 16 на единицу времени, определяет наличие вхождения в синхронизм приемника 3 и разрешает формирователю 20 выдачу сигналов на шинах 22. Из кодовых комбинаций, прошедших линию связи в прямом и обратном направлении

858058

bG

Ы передатчик 1 с помощью циклового синхронизатора ll выделяет маркер, который используется для работы блока 8 слежения.

<---о;: 8 слежения (фиг.2) работает следующим образом.

Формирователь 23 по импульсам, приходящим с блока 7 и датчика 4, вырабатывает сигнал, длительность которого равна времени упреждения Т и подает его, на измеритель 24 расхождения между Т и Т . После окончания этого сигнала через время, равное Т на измеритель 24 поступает импульс с синхронизатора 11, по которому, при наличии разности между Т> и Т измеритель 24 вырабатывает и выдает на управляемый делитель 25 сигнал, разрешающий подстройку времени упрежедния. Подстройка производится соответствующим изменением коэффициента деления делителя 25.

Кроме того, в установившемся режиме подстройка времени упреждения производится так же импульсами коррекции, поступающими с тактового синхронизатора 10. Подстройка импульсами коррекции осуществляется только при наличии разрешающего сигнала с измерителя 9 точности фазирования.

Измеритель 9 точности фазирования (фиг.3} определяет число импульсов коррекции, поступающих с синхронизатора 10 "а вход первого счетчика 26 эа .единицу времени, Если это число больше, чем емкость счетчика 26 за интервал времени между импульсами, приходящими на цепь сброса счетчика

26 от датчика 4, то на выходе счетчика 26 образуется сигнал, сбрасынающнй счетчик 27 в нулевое состояние.

При.вхождении тактового синхронизатора 10 н синхронизм, число импульсон коррекции уменьшается и счетчик

26 не успевает заполняться. Счетчик

27 начинает подсчитывать импульсы датчика 4 и через интервал времени, .определяемый его емкостью, выдает разрешающий сигнал на элемент НЕ 28, который при наличии сигнала от синхронизатора 11 выдает сигнал, запрещающий подстройку времени упреждения блоком 8 слежения. В приемнике 1 измеритель точности фаэирования работает аналогично, только его выходной сигнал используется для разрешения выдачи информации формирователя

20, а н качестве разрешающего сигнала н схему запрета приходит сиг нал от блока 18 повышения достоверности.

Блок 18 повышения достоверности (фиг.4) работает следующим образом. управляющий сигнал, поступающий от Формирователя 20 на блок 18, подается на вход распределителя 32 ад.реса, который своими выходными сигналами упранляет работой коммутаторов

29 и 31, Эти сигналы обеспечивают

5 !

О

40 выдачу информации через коммутатор

3l с той пересчетной декады, которая соответствует кодовой комбинации, принятой в приемо-передающий регистр

14 В результате на вход четырехразрядного анализатора 30 сравнения поступают сигналы с регистра 14 и через коммутатор 31 с формирователя

20. При перезарядном совпадении поступающей информации всех шести при нимаемых цифр текущего значения времени анализатор 30 выдает на измеритель 17 разрешающий сигнал а на коммутатор 29 — запрещающий сигнал. ! .При несовпадении анализатор 30 снимает с коммутатора 29- запрещающий сигнал, и информация с регистра 14 через этот коммутатор записывается в соответствующую декаду Формирователя 20. Соответствие декад обеспечивается сигналами, выдаваемыми на коммутатор 29, с разделителя 32 адреса.

Передача импульсных последовательностей в прямом и обратном нап-„. равлениях по одной и той же двухпроводной линии связи позноляет существенно повысить точность передачи сигналов времени.

Кроме того, в предлагаемом способе коррекция нремени упреждения осуществляется не периодически, а непрерывно, по фазе каждой. принимаемой посылки, что так же повышает точность передачи сигналов времени.

Использование в качестве импульсных последовательностей кодовых комбинаций, несущих информацию о текущем нремени, дает воэможность передавать в пункт приема полную дату.

Это позволяет надежно устранить многозначность отсчета сигналон времени, и существенно расширяет область их использования.

Формула изобретения

1. Способ перелачи сигналов точного времени по линиям связи с переменным временем распространения, заключающийся в циклической передаче в линию связи кодовых последовательностей двоичных импульсов с упреждением соответствующим сигналам точного времени с последующим приемом ответных сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности передачи сигналов точного времени кодоные последовательности двоичных импульсов передают с перерывами, превышающими двойное время их распространения в линии связи н осуществляют коррекцию времени упреждения путем непрерывного усреднения величины отклонения времени распространения всех кодовых последовательностей двоичных импульсов, прошедших по линии связи.

2. Устройство для передачи и при-, ема сигналов точного времени по лини858058 ям связи с переменным временем распространения, одержащее на передающей стороне датчик сигналов точного времени, первый выход которого соединен с первым входом блока упреждения и с первым входом тактового синхронизатора, первый выход блока упреждения подключен к первому входу передающе-. го регистра, выход которого соединен с первым входом модема, первый выход модема подключен к линии связи, второй выход модема соединен со вторым входом тактового синхронизатора и с первым входом циклового синхронизатора, первыЯ выход тактового синхронизатора подключен Ко второму входу циклового синхронизатора, на приемной стороне выход линии .связи подключен к первому входу модема, выход модема соединен с первыми входами приемно-передающего регистра и блока тактовой синхронизации, ко вто- 20 рому входу которого подключен выход генератора, первый выход блока тактовой синхронизации соединен со вторым входом приемно-передающего регистра, первый выход которого подклю- э5 чен ко второму входу модема, о т л ич а ю щ е е с - тем, что, с целью повышения точности передачи и приема сигналов точного времени, в устройство на передающей стороне введены коммутатор, блок слежения и измеритель точности фаэирования, вторые выходы датчика сигналов времени соединены с первыми входами коммутатора, выходы коммутатора подключены ко вторым входам передающего регистра, второй выход блока упреждения соединен со вторым входом модема, со вторым входом коммутатора и с первым входом блока слежения, выход которого подключен ко ь горому входу блока упре-40 ждения, второй выход тактового синхронизатора соединен со вторым входом блока слежения и с первым входом измерителя точности фазирования, второй вход которого соединен с третьим вхо- 4 дом блока слежения и с первым выходом датчика сигналов времени, первый выход циклового синхронизатора. подключен к четвертому входу блока слежния, пятый вход которого о соединен с выходом измерителя точнос. ти фазирования, второй выход циклового синхронизатора подключен к третьему входу измерителя точности фазирования, третиЯ выход блока упреж» дения соединен с третьим входом

55 коммутатора, на приемной стороне введены измеритель точности фаэирования, блок повышения достоверности, выделитель маркера и формирователь выходных сигналов, вторые выходы Щ приемо-передающего регистра соединены с первыми входами выделителя маркера и блока повышения достовЕрности, первые выходы которого подключены к первым входам формирователя выходных сигналов, второй выход блока повышения достоверности соединен с первым входом измерителя точности фазирования, первыЯ выход которого подключен ко второму входу формирователя выходных сигналов, первыЯ выход формирователя выходных сигналов соединен с первым входом измерителя точности фазирования, со вторым входом блока повышения достоверности, с третьим входом модема и с первым выходом устройства, второй выход формирователя выходных сигналов подключен ко второму выходу устройства и ко второму входу выделителя маркера, выход которого соединен с третьим входом формирователя выходных сигналов, третьи выходы формирователя выходных сигналов подключены к третьим выходам устройства и к третьим входам блока повышения достоверности, первый выход блока тактовой синхронизации соединен с четвертым входом формирователя выходных сигналов.

3. УстроЯство по п,2, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок слежения выполнен на формирователе задержанного сигнала, измерителе расхождения и управляемом делителе, первый вход блока слежения соединен с первым входом формирователя задержанных сигналов, выход которого подключен к первому входу измерителя расхождения, второЯ вход блока слежения соединен с первым входом управляемого делите-. ля, ко второму входу которого подключен выход измерителя расхождения, выход управляемого делителя соединен с выходом блока слежения, третий, четвертый и пятый входы которого подключены соответственно ко второму входу формирователя задержанного сигнала, к третьему входу управляемого делителя и ко второму входу измерителя расхождения, 4, Устройство по п.2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что измеритель точности фазирования выполнен на первом и втором счетчиках и элементе НЕ, первыЯ, второй и третий входы измерителя точности фазирования соединены соответственно с первым входом первого счетчика, со вторым входом первого и с первым входом второго счетчиков и с первым входом элемента НЕ, выход первого счетчика подключен ко второму входу второго счетчика, выход которого соединен со вторым входом элемента HZ, выход элемента HE подключен к выходу измерителя точности фазирования.

5. УстроЯство по п.2, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок повышения достоверности выполнен на коммутаторе записи, анализаторе, коммуТаторе сравнения и распределителе адреса, первые входы блока повышения достоверности соединены с первыми входами коммутатора записи и анализатора, 858058

12 å2 выходы коммутатора записи подключены к первым выходам блока повышения достоверности, второй вход которого соединен со входом распределителя адрес, третьи входы блока повышения достоверности подключены к первым входом коммутатора сравнения, выходы которого соединены со вторыми входамь анализатора, первый выход анализатора подключен ко второму входу коммутатора записи, второй выход анализатора соединен со вторым выходом блока повьыения достоверности, выходы распределителя адреса подключены ко вторым входом коммутатора сравнения и к третьим входам коммутатора записи.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертиэе

1, Авторское свидетельство СССР

Р 509859, кл. Н 04 В 7/02» 1974 °

2, Авторское свидетельство СССР

Ф 558259, кл, G 04 С 11/02 1975 (прототип), 658058

4ье 4

Составитель Е,.Бакеев

Редактор A.Øèøêèíà Техред А. Ач Корректор С. Щомак

Э

Заказ 7252/83 Тираж 691 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,Ж-35,Раушская наб.,д,4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4