Адаптивное устройство для приема информации с рассредоточенных объектов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК1481831 08 С 19/2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬС НИ пе о ф ССС 198(54) АДАПТИВНОЕ ИА И 11 ФОРИАЦИИ С ОБЪЕКТОВ (57) Изобретени механике, Цель шение быстродей СТРО 11 СТВО ДЛЯАССРЕДОТОЧЕН 11 Ы ИЕотносится к теле обретения - повыь унк в(21) 42596 (22) 06. 04 (46) 23.05 (72) В.ПЛ В,А.Хлобыс (53) 621,3 (56) Автор Р 1325546,5/24-248789. Бюл, Р 19рин, Н.С.Прокоов и СЛ.Потапов8(0888)кое свидетельствкл. С 08 С 19/28 ной надежности устройства. Устройство содержит генератор 1 тактовых испульсов, распределитель 2 импульсов,коммутатор 3, дешийраторы 4 и 5.группу элементов б -бд И, группуэлементов 7 -7 отображения, счетчики 8 и 9, элементы И 1 О и 11, элементы 11 ЛИ 12 и 13, элемент 14 :;адержки, информационные каналы 15, -15 блок сравнения 26, дешираторы27 и 28. Каждый информационный канал содержит линейный блок 16, блок17 приема и контроля, элементы И 1821; блок 22 памяти, элемент ИЛИ 23,счетчик 24 и таймер 25, 2 ил,10 15 20 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к телемеханике и может найти применение в телеметрических системах, автоматизированных системах управления технологическими процессами, аппаратуре передачи данных,Цель изобретения - повышение .быстродействия и повышение Аункциональнойнадежности устройства,На Аиг. 1 показана структурнаясхема предлагаемого устройства; наАиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.Устройство содержит генератор 1тактовых импульсов, распределитель 2импульсов, коммутатор 3, первый 4 ивторой 5 дешиАраторы, группу элементов И 6-6 П, группу элементов 7-7 потображения, первый 8 и второй 9счетчики, первый 10 и второй 11 элементы И, первый 12 и второй 13 элементы ИЛИ, элемент 14 задержки, инАормационные каналы 15-15 каждыйиз которых содержит линейный блок16, блок 17 приема и контроля, первый 18, второй 19, третий 20 и четвертый 21 элементы И, блок 22 памяти,элемент ИЛИ 23, счетчик 24 и таймер25, блок 26 сравнения, третий 27 ичетвертый 28 дешиАраторы.Устройство работает следующимобразом.Из каналов связи на входы коммутатора 3, которые являются инАормационными входами устройства, спорадически (только при изменении состояния) поступает информация о состоянии и удаленных рассредоточенныхф объектов, Отсутствие информации (изменений состояния объектов) сопровождается наличием в каналах связи сигналов только одной полярности; "1"или "О". Появление инАормации связано с чередованием "1" и "0". Коммутатор 3 осуществляет подключениеканалов связи к приемным инАормационным каналам 15,-15, устройства, количество которых меньше числа каналовсвязи (тп с п). Работа информационныхканалов 15, -15, обеспечивается тпоследовательностями тактовых импульсов, сдвинутыми по Аазе одна относительно другой, которые формируются распределителем 2 импульсов изопорной тактовой последовательностигенератора 1 тактовых импульсов спериодом , (Фиг. 2, где а - импульсы на выходе генератора 1, б - первый, в - второй, г - 1-й, д - ш-й выходы распределителя 2 импульсов),Процесс приема информации от объектов в устройстве разбивается на три этапа: подключение каналов связи к свободным информационным каналам, анализ наличия информации в каналах связи, собственно прием и обработка информации.Основным блоком, координирующим работу устройства на этапе выбора и подключения каналов связи к свободным информационным каналам, является счетчик 8, емкость которого равна количеству каналов связи и( "1 од п + + 1) триггеров, где 1 ор, п 1 - целая часть логариАма, Каждое состояние счетчика 8 соответствует двоичному коду номера канала связи.. Пусть счетчик 8 принял очередное 1 остояние, соответствующее двоичному коду номера первого канала связи (Аиг. 2, е - "1").Код номера первого канала с выхода счетчика 8 поступает на блок 26 сравнения, третий дешиАратор 27 и на входы записи блоков 22 памяти информационных каналов 15-15 . На другой вход блока 26 сравнения и на вход второго дешиАратора 5 с каждым тактом опорной частоты генератора 1 через элементы И 18 информационных каналов 15, - 15 поступают кодовые значения номеров подключенных к ним каналов связи, которые хранятся в блоках 22 памяти. Одновременно с началом цикла сравнения кодов номеров каналов связи начинается подсчет числа импульсов генератора 1 вторым счетчиком 9. Если за время действия п импульсов генератора 1, т.еза цикл опроса всех блоков памяти 22, блок 26 сравнения зафиксировал совпадение кодов номеров каналов связи (в данном случае первого канала, фиг, 2.ж), то на выходе блока 26 формируется сигнал, который через второй элемент ИЛИ 13 поступает на элемент 14 задержки и сбрасывает счетчик 9 в исходное (нулевое) состояние (Фиг, 2, з). С выхода элемента 14 с задержкой с ссигнал (Фиг. 2,м) проходит на вход первого счетчика 8, переводя его в следующее состояние, соответствующее второму каналу :вязи (Аиг, 2, е "2"), Начинается новый цикл сравнения1481831 кодов номеров каналов связи в блоке 26,Если ни в один из ш импульсов генератора 1 блоком 26 не зафиксирова 5но совпадение номеров каналов, т.е..установлен факт, что канал связи неподключен к какому-либо информа ионному каналу 15,-15, то счетчик 9продолжает считать импульсы генератора 1 (фиг, 2, з - Б,С 8)Начиная с (ш + 1)-ГО по 2 ш-Й импульспостоянно вырабатывает сигнал четвертый дешифратор 28 (фиг. 21 и), подключенный к выходу счетчика 9. Этотсигнал поступает на один из входовэлемента И 11, К другим входам последнего подключены выход генератора1 тактовых импульсов и выходдешифратора 5, на котором появляются сигналы только при поступлении на входдешифратора 5 из блоков 22 памяти информационных каналов 1.5, - 15 нулевыхкодовых комбинаций номеров каналасвязи (фиг. 2, к - 1-й и в-й информационные каналы вначале свободны).При первом же совпадении на всехвходах второго элемента И 11 сигналов на выходе его формируется импульс (фи. 2, л), который производит следующие операции; через элементИЛИ 13 сбрасывается в нулевое состояние счетчик 9, селектируется свободный блок 22 памяти информационныхканалов 15, -15, путем совпадения вовремени этого импульса с импульсом"распределителя 2 в соответствующемэлементе И 20, через элемент ИЛИ 13импульс поступает на элемент 14 задержки и далее на первый элементИ 10, создавая предпосылки для перевода первого счетчика 8 в состояние,соответствующее номеру следующего канала связи.Импульс с выхода элемента И 20,разрешает запись кода номера каналасвязи с выхода счетчика 8 в свободный блок 22 памяти, запускает таймер25, устанавливает счетчик 24 в исходноенулевое состояние, а также поступаетна соответствующий управляющий входкоммутатора 3. На другом управляющемвходе последнего, соответствующем номеру выбранного канала связи, в этовремя действует сигнал с выходатретьего дешифратора 27. который фор.55мируется в результате дешифрированияпоказания счетчика 8. Одновременноедействие сигналов на двух управляющих входах коммутатора 3 обеспечивает подключение выбранного канала связи к выбранному свободному информационному каналу, Фиг. 2 иллюстрирует случаи подключения второго канала связи к 1-му и третьего канала связи к и-му информационным каналам устройства.Если в этот момент в устройстве имеется еще хотя бЫ один свободный информационный канал 15 - 15 и соот 1 Ю ветственно свободный блок 22 памяти, то это отмечается соответствующим четвертым элементом И 21, подключенным к второму выходу блока 22 памяти. Формируемый на вь 1 ходе элемента И 21 сигнал через первый элемент ИЛИ 12 (фиг. 2, н) поступает на первый вход элемента И 10, благодаря чему обеспечивается прохождение импульса с элемента 14 задержки на вход счетчика 8 (фиг. 2, о). Счетчик 8 переводится в новое состояние, соответствующее следующему каналу связи (Фиг.2, е), Начинается новый этап выбора и подключения другого канала связи к свободному информационному каналу 15, - 15.Если н устройстве не осталось ни одного свободного информационного канала, то на выходе первого элемента ИЛИ 12 сигнал отсутствует и импульс с элемента 14 задержки на вход счетчика 8 не поступает (фиг. 2,м) третий импульс, Счетчик 8 сохраняет свое состояние до первого освобождения какого-либо информационного канала (Фиг. 2, е - состояние, соответствующее каналу Р 3).Второй этап - анализ в канале связи - осуществляется в каждом информационном канале,15 -15 с помощью линейного блока 16, блока 17 приема и контроля, таймера 25 и счетчика 24 Каждый линейный блок 16 согрягает информационный канал с дуплексным каналом связи и выполняет преобразование сигналов: демодуляцию (прием) и модуляцию (передача).Принимаемые из канала связи кодовые посылки поступают с линейного блока 16 на блок 17 приема и контроля, счетчик 24, а также на модулятор своего же линейного блока 16, с которого они посылаются по обратному каналу связи на объект (информационная обратная связь), В блоке 17 осуществляются регенерация кодовых по 5 14сылок,тактовое и цикловое фазирование и проверяется соответствие кодовых комбинаций помехоустойчивому коду,. Счетчик 24 подсчитывает количество Аронтов принимаемых посылок в течение контрольного интервала времени Т , который задается таймером 25. Величина т, выбирается исходя из статистических характеристик кодирования информации так, чтобы количество Фронтов при наличии информации в канале связи за интервал времени Т было не меньше определенного "порога" К. Таймер 25 в простейшем случае представляет собой обыкновенный двоичный счетчик, емкостьюК = Т,/е,где г. - длительность кодовой комбикнации.Импульсы, соответствующие началам кодовых комбинаций, поступаютна вход таймера 25 с блока 17 приемаи контроля, по истечении времени Тотаймер опрашивает счетчик 4 и, еслиза время Т, количество зафиксированных фронтов посылок не превысило .значения К, счетчик 24 вырабатываетсигнал "Нет информации", Этот сигналчерез элемент ИЛИ 23 стираетномерканала связи в блоке 22 памяти, врезультате чего инАормационный каналвновь становится свободным и готовымк анализу и приему информации очередного канала связи,Если число Аронтов за время Т,превысило или достигло значения К,то при опросе счетчика 24 сигнал наоего выходе отсутствует, что свидетельствует о Аакте наличия информации в канале связи, и продолжаются.вестись дальнейший прием и обработка сообщения от объекта.Третий этап - собственно прием иобработка информации - начинаетсяпосле того, как в блоке 17 приема иконтроля завершено фазирование потактам и по циклам, При каждом правильном приеме кодовые комбинации спервого выхода блока 17 считываютсяв параллельном коде на дешиАратор4, Результат дешиАрирования проходитчерез соответствующий элементИ 6,1-бп группы на элемент 7,-7отображения за счет подачи сигналаразрешения на второй вход элементаИ 6 -6с одного из первых выходов81831 6второго дешиАратора 5. Это обеспечивается тем, чтовход дешифратора 5 в рассматриваемый момент времени подключен через элемент И 18 к выходусоответствующего блока 22 памяти, в котором хранится код номера канала связи.(объекта), Благодаря .тому, что питающие тактовые последовательности 1015 2025 30 3540 45 50 55 у информационных каналов 15-15,разнесены по времени, в устройствеисключены случаи суперпозиции двухили более комбинаций, принимаемых от разных объектов, т.е. случаи ложногодешифрирования дешифратора 4.По окончании приема и обработки всех информационных кодовых комбинаций от объекта поступает служебная комбинация конца сообщения, которая дешифрируется обычным образом дешифратором 4. Соответствующий ей импульс с второго выхода дешифратора 4 селектируется в соответствующем информационном канале 15-15 элементом И 21, с выхода которого через элемент ИЛИ 23 производится стирание кода номера подключенного канала связи в блоке 22 памяти, н информационный канал освобождается для приема информации из другого канала связи.Когда в устройстве все информационные каналы 15,-15 заняты приемом инАормации от объектов, счетчик 8 находится в состоянии, соответствующем последнему подключенному каналу связи, Блок 26 сравнения черезкаждые штрактов генератора 1 вырабатывает сигнал совпадения номера это- го канала связи с кодом, хранящимся в одном из блоков 22 памяти информационных,каналов 15, -15 . Импульс с выхода блока 26 при этом каждый раз черезинтервал времени ш с сбрасывает второй счетчик 9 в исходное состояние, дешиАратор 28 на своем выходе сигнала не формирует. С выхода элемента 14 задержки импульсы на вход счетчика 8, не поступают, . При освобождении хотя бы одного информационного канала 15-15 на входе элемента И О появляется сигнал, разрешающий прохождение импульса от элемента 14 задержки на счетчик 8, Начинается новый этап выбора и подключения очередного канала связи для анализа и приема информации.В предлагаемом устройстве устранена двухступенчатая коммутация ка"налов связи - сначала к блокам,только определяющим наличие или отсутствие информации, а затем при наличии информации - к свободному при,емному оборудованию, анализ наличияинформации в канале связи и дальнейший прием и ее обработка осуществляются последовательно-параллельнотолько в информационном канале,Формула изобретения Адаптивное устройство для приема информации с рассредоточенных объектов, содержащее генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с входом распределителя импульсов, одноименные выходы которого соединены с первыми входами блоков приема и контроля одноименных информационных каналов, коммутатор, информационные входы которого являются входами устройства, а одноименные информационные выходы которого соединены с входами линейных блоков одноименных информационных каналов, в каждом из которых выход линейного блока соединен с вторым входом блока приема и контроля, соответствующие выходы группы блока приема и контроля всех информационных каналов объединены и соединены с соответствующими. входами первого дешифратора, соответствующие выходы группы которого соединены с объединенными соответствующими входами группы каждого элемента И группы, соответствующие выходы кажцого элемента И группы соединены с соответствующими входами одноименных элементов отображения, в каждом информационном канале блок памяти, прямые выходы которого соединены с соответствующими входами группы первого элемента И, одноименные выходы первых элементов И всех информационных каналов объединены и соединены с одноименными входами второго дешифратора, соответствующие выходы группы которого соединены с входами. соответствующих элементов И группы, инверсные выходы блока памяти в каждом информационном канале соединены с входами второго элемента И, выход второго элемента И соответствующего канала соединен с соответствующим входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй элемент И,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 выход которого соединен с первым.входом второго элемента ИЛИ, выходкоторого соединен с входом элементазадержки. первый счетчик, в каждоминформационном канале третий и четвертый элемент И, элемент ИЛИ, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью павьппения быстродействия и повьш,ения Функциональной надежностиустройства, в него введены второйсчетчик, блок сравнения, третий ичетвертый дешифратары, в каждьшинформационный канал - счетчик и таймер, выход генератора тактовых импульсов соединен с первыми входамивторого счетчика и второго элементаИ, второй вход которого соединен свыходом второго дешифратора, выходэлемента задержки соединен с вторымвходом первого элемента И, выход которого соепинен с входом первогосчетчика, соответствующие выходыгруппы которого соединены с соответствующими первыми ьходами блокасравнечия, с объединенными соответствующими входами группы блока памятикаждого информацианнага канала и ссоответствующими входами третьегодешифратора, соответствующие выходыкаторага соединены с соответствующими первыми управляющими входами коммутатора, объединенные соответствующие вьгхады первого элемента И каждого информационного канала соединеныс соответствующими вторыми входамиблока сравнения, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ,выход которого соединен свторым входом второго счетчика, выходы которого через четвертый дешифратор соединены с третьим входомвторого элемента И, выход которогосоединен с объединенными первыми вхо.дами третьего элемента И каждого инФармацианнога канала, одноименныевыходы распределителя импульсов соединены с входам первого элемента И,вторым входом третьего элемента И,первым входом четвертого элемента Иодноименного информационного канала,выход первого дешифратора соединен собъединенными вторыми вхсдами четвертога элемента И каждаг инфармацианнога канала, в каждом информационном канале выход линейного блока соединен с первым входом счетчика,выход блока приема и контроля соединен с первым входам таймера, выходедакт писн Заказ 2694/53 Тираж 519 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени 113035, Москва, Ж, Раушскаяытиям при ГКНТ Ср Д е Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,которого соединен с вторым входомсчетчика, выход которого соединен спервым входом элемента ИЛИ, второйвход которого соединен с выходомчетвертого элемента И, выход элемен 5та ИЛИ соединен с первым входом 31 1 Облока памяти, выход третьего элемента И соединен с вторым входом блокапамяти, третьим входом счетчика,вторым входом таймера и с соответствующим вторым управляющим входомкоммутатора,