Телеизмерительная система

Изобретение относится к области телеизмерений и может использоваться для передачи аналоговых сообщений без задержки во времени полиниям свя-тзи, а также в телеуправлении. 5Известны адаптивные многоканальные телеизмерительные системы., которые автоматически перераспрЕделяют про-пускную 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, 15 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 11.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 (АИМ, ФИМ, КИМ и др.) .Наиболее близкой к изобретению по З 5 технической сущности является теле- измерительная система, содержащая на передающей стороне блок прямого ортогонального преобразования по Уолшу последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, распределитель импульсов, формирователь ,.синхроимпульсов и сумматор, и в каждом ин 4 юрмационном 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-, ацими управляющими выходами распределителя импульсоввыходы ключей инфор мационных кананов соединены с соответствующими информационными входами сумматора, выход которого подключен к каналу связи, нЬ 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 1 подключены 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 .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 21.Недостатком является сложность передающей подсистемы.Цель изобретения - упрощение телеизмерительной системы,Эта цель достигается тем, что втелеизмерительной системе, содержащей на передающей стороне блок ортогонального преобразования по Уолшу,входы которого являются входами системы, последовательно соединенныегенератор тактовых импульсов, рас-.пределитель импульсов, формировательсинхроимпульсов и сумматор, информационные входы которого соединены свыходами ключей, входы управлениякоторых соединены с соответствующимиуправляющими выходами распределителяимпульсов, выход сумматора соединенс каналом связи, на приемной стороне -подключенные к каналу связи последовательно соединенные селектор синхроимпульсов, генератор тактовых импульсов и распределитель импульсов, выходы которого соединены с входамиуправления ключей, на передающей стороне выходы блока ортогонального пре3130894образования по Уолшу соединены с ин- лформационными входами соответствующих нключей, на приемной стороне введеныинтеграторы, детекторы и сумматоры, слпервые входы которйх объединены и поц.5 бьключены к каналу связи, выходы сум- ньматоров соединены с информационными вхвходами соответствующих ключей, вы- элходы ключей соединены с объединенными маинформационными входами интеграторов,О вевходы управления которых подключенык выходам соответствующих детекторов, ривыходы интеграторов подключены к т.объединенным входам детекторов иетсоответствующим вторым входам сумма зыторов и являются соответствующимивыходами телеизиерительной .системы, по Благодаря этому при нестационарном. ансамбле входных сигналов, когда лишь 020 незначительная часть сигналов изменяется, реализуется эффект повышенной частоты обращения в динамичные каналы, что уменьшает погрешность нулевой экстраполяции. 25При этом на передающей стороне си стемы исключены блоки памяти и разности и сумматоры.На чертеже представлена структурная схема предлагаемой системы.30Телеизмерительная 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 импуль 40 .сов, распределитель 14 импульсов.Блок 1 служит для непрерывного во времени линейного ортогонального прс образования по Уолшу ансамбля независимых между собой входных непре 45 рывных сигналов М(1)в преобразованный ансамбль С, Я: ЯХ Ц,где Ю - матлща Уолша М -го порядка. Блокмо жет быть реализован, например, на основе Й -входных сумматоров по числу каналов, коэффициент передачи по каждому входу сумматоров соответствует значению элемента матрицы Уолша 55 (+)1, деленному на ЖКлючи 2 и 10 предназначены для пе-. редачи входного измерительного сигна 4а на выход без искажений при наличии а управляющем входе логической "1".Сумматоры 3 и 9 предназначены дляожения входных сигналов и могутпь реализованы на основе операционк усилителей. Веса дополнительныходов сумматоров 9 определяютсяементами соответствующей строкитрицы Уолша, деленными на Ю , ас 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 импульсовмере поступления входных импульсов формируютсигнал 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 служизд 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:"Вых= (й (1 вх" п=9 чпрИп)Интегратор 11 может быть реализован, например, на основе операционного усилителя с конденсатором вобратной связи и с входным управляемым сопротивлением (например, полевым транзистором) . При нулевом входном сигнале ОВФО интегратор 11 превращается в элемент памяти,его выходной сигнал служит оценкой телеметрируемого сигнала.Детекторы 12 тактивности служатдля определения степени динамичностителеизмерительных сигналов и могутбыть реализованы, например, на основепикового детектора с закрытым входом.Предлагаемая система работает следующим образом.(г) 40 01 Ик 1=Ц ф; )(Ок) Составитель Н. БочароваТехредЖ,Кастелевич Корректор М. Розман Редактор А. Шишкина Заказ 9614/37 Тираж 568 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий1 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ЭБлок 1 непрерывно во времени производит линейное ортогональное преобразование ансамбля независимых входФ / Ф ных сигналовУ(Цв ансамбльСЦ 1=1(фчФХ(д, составляющие которого поочередно че 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,поступающий в канал 7 связи.На приемной стороне восстановленный АИМ-сигнал (последовательность выборок С (1 1,1 ) поступает на инвертирующие входы сумматоров 9, а селектор 8 выделяет из группового сигнала синхропризнак для подстройки генера тора 13, управляющего через распределитель 14 клеммы 10. На каждом такте передачи на выходе всех сумматоров 9 появляется разность ЬО,=1(МРЮ; Х - -С Щ, где Ю; - 1-я строка матрицы ЗО Уолша. Лишь 1 "й ключ 10 открыт, поэтому на входы всех интеграторов 11поступит напряжение О= Ж Х -С35 .После этого все .й сигналов Х 1 на вы" ходах интеграторов 11 будут изменяться до тех пор, пока не наступит равенство,О= 0 или1 Так какСф )=. - Ф Х (Ф к 1, что следует11 к .Я,1 ф45иэ алгоритма формирования отсчетовна передающей стороне системы; то из(1) следует Целью работы данной телеизмеритель- . ной системы является достижение равенфстваХ(1) =Х(Ф, 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 ХН 1, 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-го интегратора 11, так как его постоянная интегрирования будет наименьшей. В результате получим где 9/- соответствующий элемент1-й строки матрицы,уолша.Так как на передающей стороне отсчетС (Я к 1 сформирован тоже Лишь засчет 0 -го напряжений С.(1)= И. Х(1 )ЧМ/то в результате получим Х И к) = Х рИкт.е. при каждом отсчете С (1 1 погрешКность нулевой экстраполяции в единственном динамичном канале обнуляется,что эквивалентно: Й в .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 предлагаемойсистеме значительно упрощена передающая сторона, что имеет большую практическую ценность при реализации телеизмерений и телеуправления малыхобъектов, например спутников,