Устройство для передачи и приема дискретной информации

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик 1 ОО 51 З 9(22) Заявлено 0912 В 1 (2 ) 3360619/18-24 51 М Кл з с присоединением заявки Мо С 08 С 19/12 Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытийОпубликовано 1503 В 3. бюллетень М 9 10 Дата опубликования описания 1503.83 ф 72) Авторы изобретения Ю.С. Минченко и А.Д. Ломаэов(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ Изобретение относится к системамконтроля и управления, в которых сообщения передаются комплектными кодами с активной паузой, и может бытьиспользовано в системах телемеханикидля связи с подвижными объектами, вчастности в горнодобывающем карьере,если центр управления технологическими объектами должен быть вынесен запределы сейсмоопасной зоны карьера,в которой производятся взрывы.Известно устройство для приема ипередачи информации, содержащее генератор высокой частоты, блок фильтров,антенну, пороговый приемник, элементстробировання, формирователь сигнала, 1 Общий сброс, блок делителей частоты, блок проверки достоверности,триггеры, регистр сдвига, формирователь импульсов, элементы И-НЕ, блокдекодирования, блок обработки данныхи согласующий элемент 11,Однако такое устройство не позволяет осуществлять обмен информациейв системе управления технологическимтранспортом карьера, где управляющееустройство (например УВМ) должнобыть установлено за пределами сейсмоопасной зоны, в которой.производятся взрывы. Известно также устройство приема и передачи информации, содержащее генераторы кода маршрутов, коммутатор, блок управления и радиостан-.цию (2 .Недостатком этого; устройства является низкая достоверность приема ин" формации с подвижных объемов в усло" виях воздействия помех.Наиболее близко к изобретению устройство для передачи приема дискретных сигналов, содержащее генератор, . выход которого соединен с первии входом модулятора, ко второму входу которого подключен выход первого вен" тиля 1 выход:модулятора через передатчик соединен с первым входом первого. ключа, выход второго ключа через последовательно соединенные приемник и дискриминатор соединен со входом усилителя, первый выход которого соединен со входом пикового детектора, второй выход подключен к первому входу второго вентиля, выход которого объединен с выходом вервого вентиля и подключен к линии связи; инверторы и формирователи импульсов, одно-, вибраторы, вход первого одновибратора соединен с выходом пикового детектора, а выход первого одновибраторачерез первый инвертор подключен ко входу второго одновибратора, первый выход которого через второй инвертор соединен со вторыми входами второго вентиля и ключа, второй выход второго одновибратора подключен ко 5 вторым входам первого вентиля и ключа (3) .Недостатком такого устройства является низкая достоверность приема информации при воздействии импульс ных помех. Так, если на вход приемника этого устройства поступит из радиоканала импульсная помеха, то через время, определяемое параметрами первого одновибратора, устройство переключится в режим передачи и будет пребывать в этом состоянии в течение времени, которое задается параметрами второго одновибратора. Поэтому сообщение, поступившее в отмеченном промежутке времени, либо не будет приня. то совсем, если уже произошло включение устройства на передачу, т.е. сработал второй одновибратор, либо не будет принято с искажениями из-за потери его части. Цель изобретения - повышение достоверности информации.Для достижения поставленной цели в устройство для передачи и приема З 0 дискретной информации, содержащее первый. ключ, информационный вход которого подключен к линии связи, выход первого ключа через модулятор соединен с информационным входом, 35 передатчика, выход которого соединен с информационным входом второго ключа, выход второго ключа подключен к радиоканалу и информационному входу третьего ключа, выход которого 40 соединен с информационным входом приемника, выход приемника через детектор соединен с информационным входом четвертого ключа, выход которого подключен к линии связи, первый 45 формирователь управляющих импульсов, выход которого соединен через инвертор с управляющими входами передатчика и первого и второго ключей и непосредственно - с управляющими входами приемника и третьего и чет-. вертого ключей, введены селектор импульсов, второй формирователь управляющих импульсов, счетчик, элемент задержки и элементы И, выход детектора через селектор импульсов соединен с входами первого элемента И, выход которого соединен с информационным входом счетчика и входом второго формирователя управляющих импульсов, выход которого соединен 60 с управляющим входом второго элемента И и через элемент задержки с входом сброса счетчика, выход счетчика соединен с информационным входом второго элемента И, выход которого 65 соединен с входом первого формирователя управляющих импульсов.Повышение достоверности приема в устройстве достигается за счет выделения из принимаемых сигналов и помех информационных импульсов с помощью селектора кодовых признаков и формирования из них с помощью первого элемента И синхронизирующей последовательности импульсов; за счет одновременного контроля количества импульсов в сообщеьии и длительности пауз между ними. Одновременность существования названных двух факторов достоверного приема проверяется вторым элементом И. Подсчет количества импульсов в сообщении и сравнение их с заданным числом осуществляется счетчиком. Длительность пауз между соседними информационными импульсами контролируется вторым формирователем (ждущим мультивибратором с повторным запуском)..На фиг, 1 представлена структурная блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - осциллограммы сигналов в некоторых точках устройства:а) сигналы логических единиц на первом выходе селектора;б) сигналы логических нулей на втором выходе селектора;в) сигналы на выходе первого элемента И;г) сигналы на выходе второго фор мирователя управляющих импульсов (ждущего мультивибратора с повторным запуском);д) сигнал на выходе элемента задержки;е) сигнал на выходе счетчика;ж) сигнал на выходе второго элемента И;з) сигнал на выходе первого Формирователя управляющих импульсов.Устройство для передачи и приема дискретной информации содержит линию 1 связи, первый ключ 2, модулятор 3, передатчик 4, второй ключ 5, радио-. канал б связи, третий ключ 7, приемник 8, детектор 9, селектор 10 кодо-вых признаков, четвертый ключ 11, первый элемент И 12, счетчик 13, второй Формирователь 14 управляющих импульсов, второй элемент И 15, элемент 1 б задержки, первый Формирователь 17 упавляйщих импульсов, инвертор 18,Устройство работает следующим образомВ исходном состоянии устройство находится в режиме ожидания приема; радиоканал б через открытый ключ 7 подключен к информационному входу приемника 8, находящегося во включенном состоянии. Радиосигналы от проезжающих в зоне радиообмена подвижных объектов принимаются и через ключ 7 поступают на вход приемника 8 и детектируются детектором 9. ПродетектированнЫе сигналы представляют собой импульсную .последовательность, состоящую в случае неискаженного приема. из заданного числа элементарных информационных импульсов, составляющих сообщение. Продетектированные импульсы через открытый в исходном состоянии ключ 11 поступают в линию 1 связи, а также на селектор 10 кодовых признаков. Количество выходов селектора 10 равно основанию используемого для радиообмена кода.На фиг. 1 и фиг. 2 иллюстрируют работу устройства при использовании двоичных кодов; в этом случае селектор 10 имеет два выхода, на первом 15 выходе выделяются сигналы логических единиц (фиг. 2 а), а на втором - логических нулей (фиг. 2 б) . С помощью элемента И 12, число входов которого равно числу выходов селектора 10 ко довых признаков, информационные импульсы объединяются (фиг. 2 в) и поступают на вход формирователя 14 (ждущего мультивибратора 14. с повторным запуском). 25Параметры ждущего .мультивибратора 14 с повторным запуском выбираются так, чтобы время пребывания его в активном состояниипосле всздействия на его вход одиночного импульса нес колько (в 1,5-2 раза) превышало длительность паузы между информационными импульсами сообщения. В этом случае при приеме сообщения ждущий мультивибратор 14 с повторным запус ком находится в активном состоянии в течение всего времени приема радиосигналов;при этом на его выходе возникает импульс низкого потенциала, длительность которого на величину 4 О постоянной времени мультивибратора 14 превышает длительность сообщения (Фиг. 2 г). Через элемент 16 задержки заданного фронта импульсов этот сиг- нал поступает на вход сброса счетчи ка 13 (рис. 2 д). и разрешает счет импульсов, проходящих на его информационный вход с элемента И 12.После приема последнего импульса сообщения (Фиг. 2 в) (Фиг, 2 в, момент времени 1 ) через время, определяемое параметрами ждущего мультивибратора 14 с повторным запуском, на его выходе появляется высокий потенциал (фиг. 2 г, момент времени ), воздействующий на первый вход элемента И 15 и поступающий через элемент 16 задержки заднего фронта импульсов на вход сброса счетчика 13 (фиг, 2 д, момент времени Т 2), в результате чего режим счета запрещается, и в . бО счетчик 13 записывается нуль. На второй вход элемента И 15 воздейству- ет сигнал с выхода счетчика 13. Положительный потенциал на выходе счетчика 13 появляется только в случае 65 записи в счетчик 13 числа, равногозаданному количеству импульсов всообщении (фиг. 2 е), При одновременном появлении высокого потенциала на обоих входах элемента И 15 на его выходе появляется положительный импульс (фиг. 2 ж, момент 1), запускающий формирователь 17 (одновибратор). Параметры элемента 16 задержки заднего фронта импульсов выбираются исходя из требуемой длительности запускающего импульса на входе одновибратора 17, обеспечивающей его надежный запуск, После срабатывания одновибратора 17 на его выходе появляется высокий потенциал (Фиг, 2 з), выключающий приемник 8 и закрывающий ключ 7 и ключ 11, в результате чего радиоканал б отключается от входа приемника 8., а линия 1 связи - от детектора 9. Одновременно через инвертор 18 включается передатчик 4 и открываются ключ 2 и ключ 5, в результате чего линия 1 связи подключается ко входу модулятора 3, в радио-, канал 6 - к выходу передатчика 41 таким образом, информация из линии 1 связи через модулятор 3, передатчик 4, ключ 5 и радиоканал б передается на подвижные объекты, Длительность пребывания одновибратора 17 в актив(ном состоянии равна времени, которое необходимо для подготовки ответа идля его передачи. После окончания работы одновибратора 17 ключи 2.и 5 закрываются, включается. передатчик 4, радиоканал б подключается через ключ 7. ко входу приемника 8, а линия 1 связи через ключ 11 - к детектору 91 включается приемник 8, т.е. устройство возвращается в режим ожидания приема. Переход устройства из режима приема передачи возможен только в том случае, если принимается импульсная последовательность со строго заданным количеством импульсов в сообщении и с заданными временными характеристиками: длительность паузы между любыми соседними импульсами не должна превышать времени пребывания в активном состоянии ждущего мультивибратора 14 с повторным запуском.Если принимается помеха в виде одиночного импульса (момент 1 на фиг, 2) или в виде импульсной последовательности с числом импульсов меньше заданного, то с ее окончанием счетчик 13 обнулится ранее, чем на его выходе возникнет высокий потенциал.Если же импульсная последовательность удовлетворяет заданным требованиям к длительности пауз между соседними импульсами, но содержит число импульсов больше заданного, то устройство также не переключится в режим передачи, так как в этом случае не 1005139возможно одновременное появление высокого потенциала на первом и втором входах элемента И 15,Применение данного устройства в системах управления подвижными объектами позволяет повысить достоверность информационного обмена между технологическими объектами и центром управления, который связан с предлагаемым устройством кабельной линией и в силу этого может быть расположен 10 вне зоны радиообмена с подвижными объектами (например, в случае АСУ технологическим транспортом карьеров Центр управления должен быть вынесен за пределы сейсмоопасной зоны, в 15 которой производятся взрывные работы).Формула изобретенияУстройство для передачи и приемадискретной информации, содержащее первый ключ, информационный вход которого подключен к линии связи, вы" ход первого ключа через модулятор соединен с информационным входом пере датчика, выход которого соединен с информационным входом второго ключа, выход второго ключа подключен к радиоканалу и информационному Входу третьего ключа, выход которого соединен с информационным входом приемника, выход приемника через детектор соединен с информационным входом четвертого ключа, выход которого подключен к линии связи, первый Формирователь управляющих импульсов, выходкоторого соединен через инвертор с"управляющими входами передатчика и .первого и второго ключей и непосредственно - с управляющими входамиприемника и третьего и четвертогоключей, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения достоверности информации в устройствовведены селектор импульсов, второйформирователь управляющих импульсов,счетчик элемент задержки и элементы И, вйход детектора через селекторимпульсов соединен с входами первогоэлемента И, выход которого соединенс информационным входом счетчика ивходом второго формирователя управляющих импульсов, выход которогосоединен с управляющим входом второго элемента И и через элемент задержки с входом сброса счетчика, выходсчетчика соединен с информационнымвходом второго элемента И, выходкоторого соединен с входом первогоформирователя управляющих импульсов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР9 732980, кл. 6 08 С 19/28, 1980.2. Приборы и системы управленияф,. 1975, М 4, с. 9, рис. 1,3. Авторское свидетельство СССРР 574749, кл. С 08 С 19/12, 1976.1 005139 Составитель Н. БочароваТехред С.Мигунова Корректор М. Шарош Редактор С. Тимохи Заказ 1907/6 ППП фПатент, гУжгород, ул. Проектна и Тираж 61 ВНИИПИ Государс по делам изоб 35, Москва, ЖПодписноеенного комитета СССРтевий и открытийРаушская наб д. 4/5