Телеизмерительная система

Своз Соеетсва Сфцналнстннесва Респубанк(51) М. Кл.б 08 С 9/28 Гааударатааииый канитат СССР аа далам изабратаиий и аткрытий(72) Авторы изобретения Е. МАнтонюк, В. М. Вуколиков, Л. Г, Журавин и Е. И, Семенов Ленинградский ордена Ленина электротехничес й институт им. В. И. Ульянова (Лени йр) В,.,4ф 11 Г,4 )цьттл54) ТЕЛЕИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА Изобретение относится кно-измерительной технике именяться в радио и проводнодальней связи.Известны системы, содержащиеюшую и приемную стороны с обратналом связи 1.Однако в таких системах линияной связи не используется для адапуправления энергией передатчика. информ и мож й теле ационт приетрии,передаым ка обрат- ивного 15 Наиболее близка к предлагаемому изобретению телеизмерительная система, содержащая на передающей стороне датчики, выходы которых соединены с входами соответствующих ключей и преобразователей погрешностей аппроксимации, выходы которых подключены к входам анализатора погрешностей аппроксимации, первая группа выходов которого соединена с управляющими входами соответствующих ключей, выходы которых объединены с выходами двух дополнительных ключей и подключены к входу аналого-цифрового преобразователя, выходы которого соединены с группой входов-.орого соединен с входом системы, первый второй и третий управляющие выходы блока управления и считывания подключены соответственно к управляющим входам аналого-цифрового преобразователя, первого и второго дополнительных ключей, вход первого дополнительного ключа соединен с первым входом опорного напряжения системы, вторая группа выходов анализатора погрешностей аппроксимации соединена с управляющими входам блока управления и считывания, блок усреднения погрешностей аппроксимации на приемной стороне - приемник, вход которого соединен с входом системы, а выход подключен к входу дешифратора и входу цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с входами ключей, выход первого ключа подключен через блок усреднения к первому входу анализатора погрешностей сбоев, выход которого через блок считывания подключен кпервому входу блока управления и считывания, выходы ключей, начиная с третьего, соединены с входами блоков регистрации, выходы дешифратора подключены к управляющим входам ключей 2.Недостатком такой системы является существенный перерасход энергии на передачу данных, так как энергия передатчика в этом случае должна быть рассчитана на максимальную активность ансамбля входных сигналов и наибольший уровень помех в канале связи.Цель изобретения - уменьшение затратэнергии на передачу данных, благодаря регулированию частоты адаптивной коммутации и пиковой мощности передатчика таким образом, чтобы обеспечить заданное 14 з ачение суммарной погрешности и оптимальное соотношение между частными погрешностями аппроксимации, квантования и сбоев.Это достигается тем, что в систему введены на передающей стороне преобразователь напряжения в частоту, блок сравнения, первый вход которого соединен с вторым входом опорного напряжения системы, выход блока сравнения подключен к входу преобразова теля напряжения в частоту, первый выход которого соединен с входом второго дополнительного ключа, а второй выход подключен к второму входу блока управления и считывания и дополнительному входу анализатора погрешности аппроксимации, выход которого соединен через блок усреднения погрешностей аппроксимации с вторым входом блока сравнения, на приемной стороне - анализатор погрешности сбоев, блок управления синхронизацией, первый вход з 4 которого соединен с выходом приемника, а второй вход подключен к выходу первого ключа, выход блока управления синхронизацией соединен с синхронизирующими входами приемника, цифроаналогового преобразователя и деаифратора, второй вход ана- З лизатора погрешности сбоев подключен к третьему входу опорного напряжения системы.На чертеже дана схема предлагаемого 44устройства.Телеизмерительная система содержит напередающей стороне датчики 1, преобразователи 2 погрешностей аппроксимации, ключи 3, анализатор 4 погрешностей аппроксимации, блок 5 управления и считывания, аналого-цифровой преобразователь 6, блок 7усреднения погрешностей аппроксимации,блок 8 сравнения, пробразователь 9 напряжения в частоту, на приемной сторонеприемник 1 О, цифроаналоговый преобразователь 11, дешифратор 12, ключи 13-1 -13-2, блок 14 регистрации, блок 15 усреднения, анализатор 16 погрешности сбоев, блок17 считывания, блок 18 управления синхронизацией.Телеизмерительная система работает следующим образом,Преобразователи 2 погрешностей аппроксимации непрерывно анализируют сигналы с выходов датчиков 1 и подают на анализатор 4 погрешностей аппроксимации сигналы (напряжения), пропорциональные погрешности аппроксимации в соответствии с выбранным алгоритмом. Анализатор 4 анализирует погрешности аппроксимации сигналов всех датчиков и включает ключ 3 того датчика, погрешность аппроксимации сигнала которого наибольшая в данный момент. Анализатор 4 управляется сигналами с выхода преобразователя, который выдает разрешение на анализ и включение определенного ключа 3 периодически через тактовый интервал коммутации. Сигнал выбранного датчика поступает на преобразователь 6, который преобразует аналоговый сигнал датчика в параллельный код. Этот код проходит в блок 5 управления и считывания, куда одновременно с этим подается и код номера выбранного датчика от анализатора 4. Преобразователь 6 преобразует параллельные коды параметра и номера датчика в последовательный код, осуществляет вторичную модуляцию и передает сигналы в канал связи. Блок 5 управляет сигналами с выхода преобразователя 9, который выдает разрешение на преобразование и передачу кода. Преобразователь 9 управляется с выхода блока 8 сравнения, который выдает сигналы на увеличение или уменьшение частоты коммутации по результатам сравнения опорного напряжения 1., пропорционального величине 0,63, и выходного сигнала, пропорционального средней по всем каналам дисперсии погрешности аппроксимации. Этот сигнал вырабатывается блоком 7 в результате усреднения по времени поступающего от анализатора 4 погрешностей напряжения, пропорционального наибольшей погрешности аппроксимации на каждом такте адаптивной коммутации. Связь средней максимальной порешности аппроксимации 6, со среднеквадратическим значением 6 может быть легко установлена в зависимости от алгоритма аппроксимации. Так, например, при нуевой экстраполяции бф м В 2 ц./3, а при линейной интерполяции 32=нАх,/5.Блок 5 периодически открывает соответствующие ключи 3 для преобразования и передачи на приемную сторону эталонного напряжения Д и напряжения с выхода преобразователя 9, пропорционального частоте коммутации. Первое необходимо для анализа на приемной стороне уровня помех в канале связи, а второе требуется для обеспечения синхронной работы приемной и передающей сторон.Данные с выхода блока 5 через канал связи поступают на вход приемника 10, который осуществляет восстановление кода, поступающего на входы цифроаналогового10 формула изобретения 5 О 55 5преобразователя 11 и дешифратора 12. Разделение приходящей последовательности символов на коды адресов и коды отсчетов производится по сигналам от блока 18 управления синхронизацией. Аналоговый сигнал отсчета с выхода преобразователя 11 поступает на входы ключей 13; на управляющий вход одного из ключей с выхода дешифратора 12 поступает открывающий сигнал. При этом, если передавался сушественный отсчет напряжения одного из датчиков, то открывается соответствующий из гп ключей 13, и отсчет поступает на соответствуюшие блоки 14 регистрации. Если передавался сигнал, пропорциональный частоте коммутации на передающей стороне, то открывается (гп+ 1)-й последний ключ 13, и этот сигнал поступает на управляю щий вход блока 18 управления синхронизацией, который при необходимости изменяет частоту управляюших сигналов для обеспечения синхронной работы с передающей стороной. В случае передачи эталонного напряжения Уо открывается (пз + 2) -й ключ 13. Принятое значение )о поступает на вход блока 15 усреднения, выходной сигнал которого вырабатывается в результате сравнения эталонного напряжения О о и принимаемого цо и усреднения сигнала ошибкиттео - Ур. Получаемое выходное напряжение Я, пропорциональное дисперсии ошибки от помех в канале связи, поступает на вход анализатора 16 погрешности сбоев, на второй вход которого подано напряжение, пропорциональное требуемому значению дисперсии ошибки от помех в канале связи. Выходной сигнал анализатора 16 поступает на вход блока 17 считывания канала обратной связи и с выхода блока 17 через канал обратной связи - на вход управления пиковой мощностью передатчика в блоке 5 передающей стороны. Если реальная величина дисперсии погрешности от помех больше или меньше, чем требуемое ее значение, то передается сигнал на увеличение или уменьшение пиковой мощности передатчика.Таким образом, в системе осуществляется постоянная минимизация энергетических затрат путем оптимизации частоты коммутации. Исследования показали, что затраты энергии можно сократить примерно в 5 - 7 раз. Телеизмерительная система, содержащая на передающей стороне датчики, выходы которых соединены с входами соответствующих ключей и преобразователей погрешностей аппроксимации, выходы которых подключены к входам анализатора погрешностей аппроксимации, первая группа выходов которого соединена с управляюшими входами соответствующих ключей, выходы 15 20 25 зо З 5 40 45 которых объединены с выходами двух дополнительных ключей и подключены к входу аналого-цифрового преобразователя, выходы которого соединены с группой входов блока управления и считывания, выхол которого соединен с входом системы, первый, второй и третий управляющие выходы блока управления и считывания подключены соответственно к управляющим входам аналого-цифрового преобразователя, первого и второго дополнительных ключей, вхол первого дополнительного ключа соединен с первым входом опорного напряжения системы, вторая группа выходов анализатора погрешностей аппроксимации соелинена с управляющими входами блока управления и считывания и блок усреднения погрешностей аппроксимации, на приемной стороне - приемник, вход которого соединен с входом системы, а выход подключен к входу дешифратора и входу цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с входами ключей, выход первого ключа подключен через блок усреднения к первому входу анализатора погрешности сбоев, выход которого через блок считывания подключен к первому входу блока управления и считывания, выходы ключей, начиная с третьего, соединены с входами блоков регистрации, выходы дешифратора подключены к управляюшим вхолам ключей, отличающаяся тем, что, с целью сокрашения энергопотребления системы, в нее введены на передаюшей стороне преобразователь напряжения в частоту, блок сравнения, первый вхол которого соединен с вторым входом опорного напряжения системы, выход блока сравнения подключен к входу преобразователя напряжения в частоту, первый выход которого соединен с входом второго дополнительного ключа, а второй выход подключен к второму входу блока управления и считывания и дополнительному входу анализатора погрешностей аппроксимации, выхол которого соединен через блок усреднения погрешностей аппроксимации с вторым входом блока сравнениг, на приемной стороне - анализатор погрешности сбоев, блок управления синхронизацией, первый вход которого соединен с выходом приемника устройства, а второй вход подключен к выходу первого ключа, выход блока управления синхронизацией соединен с синхронизируюшими входами приемника, цифроаналогового преобразователя и дешифратора, второй вход анализатора погрешности сбоев подключен к третьему входу опорного напряжения системы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Кловский Д. Д.Теория передачи сигналов. - М., Связь, 1973, с. 361.2. Авторское свидетельство СССР493788, кл. 6 08 С 19/28, 01.02.74.Редактор Л. ГребенннковаЗаказ 3663/41 Составитель Н. Лысенко Техред О. Луговая Корректор Н. Горват Тираж 709 Подписное ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород ул. Проектная, 4