Система передачи данных

(51)5 Н 04 В 3/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ орных одуля- усилий блок ой элет ИЛИ второй 5 фортехнике связи и может быть телемеханичешение помехо ащ а структурная ющей стороны фиг. 2 - струк- приемной стоые диаграммы 16 упфровой 9, перлюцей, лемент егистр ель 26,х содержит на источник 1 инования сигнаОРСКОУУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Микуцкий Г,В Скитальцев В.С. Высокочастотная связь по линиям электропередачи. М,: Энергоатомиздат, 1987, рис. 1 Г(г) и10,3,(54) СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ(57) Изобретение относится к технике связипо линиям энергоснабжения. Цель изобретения - повышение помехозащищенности.Устройство содержит на передающей стороне источник информации, блок преобразования сигналов, первый блок формирования опорных сигналов,.генератор, импульсный модулятор, избирательньгй усилитель, усилительмощности, первый согласующий блок, первый триггер, первый и второй элементы И,Изобретение относится к по линиям энергоснабжения использовано для передачи ской информации,Цель изобретения - повы з ищен ности.На фиг. 1 представлен электрическая схема переда системы передачи данных; на турная электрическая схема роны; на фиг. 3 - временн работы блока управления,Система передачи даннь предающей стороне (фиг. 1) формации, блок 2 преобраз инвертор, элемент ИЛИ, На приемной стороне устройство содержит второй согласующий блок, второй блок формирования опорных сигналов, блок управления, счетчик, АЦП, второй триггер, первый блок ключей, второй блок ключей, первый и второй элементы памяти, третий блок ключей, ре-. гистр, ЦАП, вычитатель, определитель фазы и блок декодирования, Принцип работы устройства состоит в том, чтобы подавить на приемной стороне все составляющие промышленного напряжения. Это достигается за счет того, что информационный сигнал вводится в линию не чаще, чем каждый второй период сетевого напряжения, что позволяет на приеме произвести вычитание сигналов двух соседних периодов сетевого напряжения, в результате чего подавляются все гармоники промышленности частоты, так как их частоты всегда кратнь 1 последней, З При этом все фазовые соотношения составляющих напряжения сохраняются. 3 ил. лов, первый блок 3 формирования оп сигналов, генератор 4, импульсный м тор 5, избирательный усилитель 6, тель 7 мощности, первый согласующи 8, первый триггер 9, первый и втор мент И 10 и 11, инвертор 12 и элемен 13, а на приемной стороне (фиг. 2) - согласующий блок 14, второй блок 1 мирования опорных сигналов, блок равления, счетчик 17, аналого-ци преобразователь 18. второй триггер 1 вый блок 20 ключей, второй блок 21 к первый элемент 22 памяти, второй э 23 памяти, третий блок 24 ключей, р 25, цифроаналоговый преобраэооат) )," 20 25 30 35 ,т , 45 Вычи Ггп ель 27, определитель 28 фазы и блок29 д;кодироес)иия.С)стемя Г:ередячи данных работает слеДу)оь)им Образом,ри)нциг ЕО раблтЫ СОСтОИт В тОМ, ЧтОбЫГОда в.ть на приемной стороне Гярмоническ 8 сос Гя. лл )ощие п ромы шл е ного напряжения, Зто дос.пггяется зя счет того, чтоинфорияц;",Оный сигнал Вводится в линию;)8 рва, Гем каждый Второй период сетево)О ).-.;Ояжения, чт,; позволяет ня приемеГ)с 5 О;,(З." 8 1 )" ЗЬЦИ Г )- И 8 С .,Н"ЛОВ ДВУХ СОСВД),-О";ОВ СВТВВОГО Я)1 РЯК 8)5 ИЯ, В РВэул.,Гя)8 .ЯГ 1 подязлятся Все гармоникипроы еленой чЯсточы блЯГОд зря тОму, чтэИХ ЧЯГГ )КГ)81).с ГОС 5 ВДНей, ПРИ ЭТОМ ВСВйаэо)1,;8 СООТНО)5)8)Ля СОСТаВЛяЮщИХ НаГ)Р 518 5 иЯ сохРЯГ 1,":к.: ГСЯФормирование состветствующего сигнала проиэвэдит блок 2. Б нем исходныйсигна; поступя)ощий от источника 1, преобразуется в Госледовательный код. Каждыйразряд последнего Выдается только на гюложител О) Г)олувол 8 сетевого напряжения, синхронность и синфязность с которымобе) печивает первый блок 3 рормированияог 1 орных сиг-Ялов, КЯкдый разряд кода пеэед; ет: : пв.:дь., Г Г ичем два этих сигналаод;)ОГО и тог:; х;8 р: эр)1 да кода Отстоят другОт дл)угя Г)о Вре:Вн) ня один период сетевого няг 5)хсция, РЯВГ 51 ды передаются сосдвигом ня,.,:Вэ пер":.Дя сетевого напряжния. т,е, от момента окон 1 Яния передачиОдного рязр.,дя до нячагя передачи следук)Де; О проходит два -ериода сетевого напрлк;.ни.1 ,)Виг.3) Таки о)азом, для передачиОдОГО разряда кода тебуется пять перио"дав с:.тевогс напряжения или 100 мс,Гриом-:к данной системы передачиДс Н ЫХ ОсущеСТБ 1 ВЕТ рЯЗОИВКу П р) И)С.1,1 ОГО СГЯЛЯ НЯ П 1 КетЬ ПО ПЯТЬ ПВРИО СОВСОТГВО ГО )ЯПРЯхеНИЯ В КсКДОМ. СИНХРО"ност).: и синфязносгь передатчика и приемникэ 068 сГ 18 чива)отся зЯ сч 81 тОО, чтоопорное напряжение ня обоих концах лиНИИ .")ООМ;":Г 1 УВТСЯ И; 8 ДИНОГО ДЛЯ НИХ СВТЗВОГП НЯ П Г Я);8 Ил ПРО 1 Ы);)ЛВН НОЙ Чс)С 1 ОГПОВмн ик Г.кке Гро 1 з Водит Вычитание сиг)1 ЯЛЭ)1 ДВУХ СОСВЦПЗХ Г 8 РИОДОВ СВТВВОГО НЭпря к: - .ния, блЯГОД.-;,.;я цыц все гармонии;Ос,аднего ун)чОжяются, ,-) ялиц) 8 сигналаВ ДЯ",Ом Г 1 акете сг.;:. - .Д 81 ЯетсЯ по УРовн)ос "напр женил ня ВыО е вычитятеля. ", В пеэВОМ )сПВТЬВМ Г)ВРИОДс)Х и ОТСУТСТВИО НВпо 1,;,.: - .)5);,о Вто;.Ом, четвертом и пятсмПе)ИГДЯХ,Сообв,.:,.)1)8, фс)рмлруе Ое исто никсм11; -)"-)-О) 1;,ц ПО" "ПЯ 81 В 88 ДЯсч - блок," 2 Г Ообщен)8 Г 1 реобраэ /ется вИс,сЛЬСЬ.;:,)Х)О НЫВ С -Я ЯЛОМ ПерИОДа силовой электросети 50 Гц, длительность которых равная полупериоду сети 50 Гц, т,е. передаваемые дважды разряды кода формируются через период силовой электросети 50 Гц, Каждый разряд последовательного кода отстоит от смежного на два периода сетевого напряжения. Сигнал привязки передаваемых импульсов к частоте силовой электросети формируется первым блоком 3,который выдает по одному выходу сигнал перехода через нуль полокительной полуволны сетевого напряжения а по другому Выходу - отрицательной полувол ны,Преобразованный сигнал с выхода блока 2 поступает на импульсньй модулятор 5, на второй вход которого через элемент ИРИ 13 поступает высокочастотный импульсный сигнал генератора 4. На выходе импульсного модулятора 5 выделяется пачка импульсов длительностью 10 мс, В избирательном усилителе 6 происходит преобразование прямоугольных импульсов импульсного модулятора 5 в синусоидальные. После усиле ния в усилителе 7 мощности сигнал черепервый согласующий блок 8 поступает вам нию связи,Формирование сигнала производится следующим образом,На вход первого триггера 9 от блока 2. поступают импульсы, последовательность которых соответствует последовательности тех периодов сетевого напряжения, в которых могут передаваться сигналы (фиг, 2),В периодсетевого напряжения сигнал с генератора 4 через второй элемент И 11 поступает на первый вход элемента ИЛИ 13, Разрешение на прохокдение сигнала через второй элемент И 11 выдается с единичного выхода первого триггера 9, По окончании периода сетевого напряжения с второго выхода блока 2 поступает нулевой сигнал на геовый триггер 9, который изменяет его состояние. Поэтому В (+1)-м периоде сетевого напряжения первый триггер 9 запрещает прохождение сигнала генератора 4 через Второй элемент )И 11, Инвертированный инвертооом 12 сигнал генератора 4 поступает через первый элемент И 0 на второй вход элемента ИЛИ 13, Разрешение на прохожрение сигнала, через первый элемент И 10 поступает с нулевого Выхода перяого триггера 9,Таким образом, ня выходе импульсного модулятора 5 Высокоцастотнье сигналы первого и третьего периодов )фиг, 3) противофазны.Работой приемника управляет Второй блок 15; назначенис и функционирование которого аналогично Гервому блоку 3. В момент начала положительнсй полуволны се 169196710 г. 20 25 30 35 40 тевого напряжения второй блок 15 формирует сигнал, который обнуляет счетчик 17 (фиг, З,а). Кроме того, по этому сигналу второй триггер 19 переходит в противоположное состояние, При установке второго триггера 19 в единичное состояние его нулевой первый выход выдает разрешающий потенциал на первый блок 20 и третий блок 24, Кодирование положительной полуволны сетевого напряжения 50 Гц производится аналого-цифровым преобразователем 18,На его запуск поступает сигнал с второго выхода блока 16.управления (фиг, З,е), По окончании преобразования код через первый блок 20 поступает на первый элемент 22 памяти и запоминается в нем по адресу, формируемому счетчиком 17 в момент наличия сигнала на четвертом выходе блока 16 управления (фиг, З,е), Одновременно по тому же адресу из второго элемента 23 памяти считывается информация в момент наличия сигнала на пятом выходе блока 16 управления, Информация второго элемента 23 памяти поступает на второй вход третьего блока 24.Сигнал с его выхода параллельным кодом поступает на регистр 25, где запоминается при наличии сигнала разрешения на первом выходе блока 16 управления (фиг, З.г) Счетчик 17 подсчитывает сигналы запуска аналого-цифрового преобразователя 18,В последующий период сетевого напряжения 50 Гц втооой триггер 19 изменяет свое состояние по сигналу от второго блока 15 (фиг. З,б), Он выдает разрешающий потенциал с второго выхода на второй блок 21(фиг, 3, д) л четвертый вход третьего блока 24. Нэ его трегий вход и первый блок 20 поступает запрещающий потенциал. По окончании кодирования сигнал с выхода аналого-цифрового преобразователя 18 через вврой блок 21 поступает на второй элемент 23 памяти и запоминается в нем по адресу, формируемому счетчиком 17 в момент наличия сигнала на пятом выходе блока 16 упразления. Одновременно по тому же адресу из первогб элемента 22 памяти считывается информация в момент наличия сигнала на четвертом выходе блока 16 управления (Фиг, З,в), Информация из первого элемента 22 памяти поступает нэ первый вход тоетьего блока 24, Сигнал с его выхода параллельным кодом поступает на регистр 25, где запоминается при наличии сигнала разрешения на первом выходе блока 16 управления (фиг. З,г).В -й пеоиод сетевого напряжения с четвертого выхода блока 16 управления (фиг, З,в) на первый элемент 33 памяти поступает сигнал записи, а с пятого выхода блока 16 на второй элемент 23 памяти поступает сигнал считывания. В (+1)-й период сетевого напряжения на первый элемент 22 памяти поступает сигнал считывания, а на второй элемент 23 - сигнал записи и т,д.Преобразование текущего цифрового кода, поступающего в регистр 25, в аналоговый сигнал осуществляется цифроаналоговым преобразователем 26, Таким образом, на вычитателе 27 производится вычитание из напряжения сети (+1)-го периода напряжения сети -го периода, задержанного на период сетевого напряжения. Сигнал с выхода вычитателя 27 поступает на определитель 28 фазы и блок 29. Определитель 28 фазы анализирует фазу принятого сигнала относительно опорного сигнала в каждых пяти смежных периодах сетевого напряжения, сдвинутых относительно друг друга на период сетевого напряжения, Блок 29 анализирует принятую информацию в пяти смежных периодах сетевого напряжения, сдвинутых друг относительно друга на период сетевого напряжения,При наличии противофазной информации в -м и (+2)-м периодах сетевого напряжения и отсутствии информации в (+1)-м, (+3)-м, (+4)-м периодах сетевого напряжения блок 29 выдает сигнал наличия информации, который поступает на выход устройства,Формула изобретения Система передачи данных, содержащая на передающей стороне последовательно соединенные источник информации, блок преобразования сигналов, импульсный модулятор, а также избирательный усилитель, усилитель мощности, первый согласующий блок, выход которого соединен с входом линии связи, генератор, а на приемной стороне - второй согласу,эщий блок, вход котооого соединен с выходом линии связи, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности, на передающей стороне введены последовательно соединенные инвертор, первый элемент И, элемент ИЛИ, второй элемент И, первый триггер и первый блок формирования опорных сигналов вход которого соединен с линией связи, а зыход - с вторым входом блока преобразования сигналов, второй выход которого соединен с входом триггера, первый и второй выходы которого соединены соотьетственно с вторым входом первого элемента И и первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с входом инвертора и выходом генератора, выход второго элемента И соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соеди 1691967нен с вторым входом импульсного модулятора, выход которого соединен с входом избирательного усилителя, выход которого через усилитель мощности соединен с входом первого согласующего блока, а на приемной стороне - блок управления, счетчик, аналого-цифровой преобразователь, второй триггер, первый и второй блоки ключей, первый и второй элементы памяти, последовательно соединенные третий блок ключей, регистр, цифроаналоговый преобразователь, вычитатель, определитель фазы и блск декодирования, а также второй блок формирования опорных сигналов, вход которого соединен с вторым входом вычитателя, выходом второго согласук)щего блока и первым входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с первым входом пеового и второго блоксв ключей, выходы которых соецинены с первым входом соответственно первого и второго элементов памяти и соответственно с первым и вторым входами третьего блока ключей, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами второго триггера и вторым входом соответственно первого и второго блоков ключей, третьи входы которых объединены и соединены с вторым входом регистра и первым выходом блока управления, 5 второй выход которого соединен с первымвходом счетчика и вторым входом аналогоцифрового преобразователя, третий вход которого соединен с третьим выходом блока управления, четвертый и пятый выходы ко торого соединены соответственно с вторымвходом первого и второго элементов памяти, третьи входы которых обьединены и соединены с выходом счетчика, второй вход которого соединен с входом второго тригге ра, первым входом блока управления и первым выходом второго блока формирования опорных сигналов, второй выход которого соединен с вторым входом блока управления, третий вход которого соединен с вто рым выходом второго триггера, причемшестой выход блока управления соединен с объединенными вторыми входами определителя фазы и блока декодирования, выход которого соединен с третьим входом опре делителя фазы, а третий вход блока декодирования соединен с выходом вычитателя.1691967 у ЛОЕ . 3 ШШГ ЯШЮ. ектор Л,Бескид едактор А.Лежнина аказ 3935 Тираж Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 1 У у Ши ШО 3 Ш зяб-д С:Ь Л Составитель А,МикуцкиТехред М. Моргентал