Адаптивное устройство для приема информации с рассредоточенных объектов

(я)5 0 08 С 19/28 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР Е ИЗОБР ОПИСА ЕНИЯ У СВ ЛЬСТВУ ВТОР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1481831, кл, 6 08 С 19/28, 1987,(54) АДАПТИ В НО Е УСТРО Й СТВ О ДЛ ЯПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ С РАССРЕДОТО-.ЧЕННЫХ ОБЪЕКТОВ(57) Сущность изобретения: устройство со- .держит генератор тактовых импульсов, чЕтыре счетчика, распределитель импульсов щ информационных каналов, каждый из которых содержит линейный блок, блок приема и контроля, два элемента И, блок элементов И, блок памяти. Кроме того, в устройство входят коммутатор, четыре дешифратора, группу элементов И, группу элементов отображения, блок сравнения, два элемента ИЛИ, шесть элементов И, три элемента задержки, два триггера. Устройство позволяет менять режим опроса в зависимости от активности информационных каналов, 1 з,п.ф-лы, 1 ил. Изобретение относится ктелемеханике Данное устройство повышает помехои может найти применение в автоматиэиро- устойчивость за счет замены метода аналиванных системах управления техйологиче- за наличия информации в каналах связи по скими процессами, аппаратуре передачи количеству фронтов кодовых посылок за данных с различной организацией структу- фиксированный интервал времени, задавары опроса информационных каналов. емый таймерами в информационных канаЦель изобретения - повышение инфор- лах, на анализ по информационным мационной гибкости путем сочетания опро- признакам кодовых комбинаций. Кроме тоса каналов связи с разной информационной го, обеспечивается дисциплина приема и обактивностью. работки сообщений от двух групп объектов сНа чертеже представлена схема предла- динамическим приоритетом, при котором гаемогоустройства. - преимущество, в частности подключения кУстройство содержит генератор 1 такто-устройству, получают объекты (каналы связи) вых импульсов, счетчики 2 - 5, распредели- от первой группы объектов.тель 6 импульсов; информационные каналы Устройство работает следующим обра-7 т, каждый из которых включает в себя зом.линейный блок 8, блок 9 п риема и контроля, Из каналов связи на информационные первый 10 и второй 11 элементы И, блок входы коммутатора 14(1-и) и(п 1+1)-и спора- элементов И 12, блок 13 памяти, Кроме того, дически поступает информация о состоянии в состав устройства входят коммутатор 14, двух групп удаленйых рассредоточенных дешифраторы 15 - 18, группа элементов И объектов, общее количество которых равно.191-19 я, группа элементов 201 - 20 отобра- п, Первую группу объектов составляют п 1 жения, блок 21 сравнения, элементы ИЛИ наиболее важных обьектов, во вторую груп и 23, элементы И 24 - 29, элементы 30-32 пу объединены менее важные п 2 = (и - п 1) задержки, триггеры 33 и 34. объектов. При отсутствии информации - из10 20 25 рого равна гп, осуществляет подсчет импульсов генератора 1, Если за время п 1 то блоком 21 зафиксировано совпадение кодов номеров 30 35 40 45 менений состояния обьектов, в его каналесвязи постоянно передается служебная кодовая комбинация "покоя", При наличии изменений состояния объекта передача отнего комбинации "покоя" прекращается, и 5циклически передаются информационныекодовые комбинации об измененном состоянии обьекта. Коммутатором 14 осуществляется подключение каналов связи кприемным информационным каналам 71-7 пустройства (гпи), Работа информационных каналов 71-7 обеспечивается е последовательностями тактовых импульсов,сдвинутыми по фазе одна относительнодругой, которые формируются распределителем 6 импульсов из опорной тактовойпоследовательности генератора 1 тактовцхимпульсов с периодом тоПроцесс приема информации от объектов в устройстве разбивается на три этапа: .поиск канала связи, не подключенногок приемному оборудованию устройства;подключение канала связи к свободному информационному каналу;собственно прием и обработка информации,Основными блоками, координирующими работу устройства на первом и частичнона втором этапах, являются счетчики 3 и 5.Емкости М 1 и М 2 счетчиков 3 и 5 равныколичеству обьектов (каналов связи): п 1 -для первой группы обьектов и и - общееколичество обьектов для второй группы обьектов соответственно, Количестводвоичныхкаскадов счетчиков 3 и 5 К 1 и К 2 определяются соотношениями;К 1 = 1 о 92 п 1)+ 1; К 2= 1 о 92 п+ 1, К 2К 1где выражения в квадратных скобах - целыечасти логарифмов.Каждое состояние счетчиков 3 и 5 соответствует двоичному коду номера каналасвязи первой и второй групп соответственно, причем нумерация каналов связи(объектов) сквозная (от 1-го до и-го). При приходе(п 1+1)-го импульса на вход счетчика З.онустанавливается в состояние, соответствующее первому каналу, счетчик 5 с приходом(и-п 1)-го импульса устанавливается в состояние, соответствующее(п 1+1)-му каналу связи и т.д, Пусть счетчик 3 принял состояние, 5соответствующее номеру 1-го канала связипервой гоуппы (11( и), а состояние счетчика 5 соответствует )-му каналу связи второй группы (и+1)и), Одноименныеаинц К 1 выходов счетчика 3 и К 2 выходов 5счетчика 5 через элементы И 28 и 29 объединяются и подключаются к одноименнымвходам группы блока 21 сравнения. Общееколичество входов в группе равно К 2. В зависимости от состояния триггера 34 открыт либо элемент И 28, либо элемент И 29, Когда уровень "1" сформирован на первом выходе триггера 34. Это соответствует поиску канала связи первой группы объектов, в противном случае имеет место поиск канала связи второй группы объектов. В первом случае на входы группы блока 21 сравнения поступает двоичный код номера канала связи первой группц (1-й), во втором - код номера канала связи второй группы (-й). С каждым тактом генератора 1 распределитель 6 импульсов поочередно разрешает прохождение кодов номеров каналов связи, подключенных к информационым каналам 71 - 7 п из блоков 13 памяти через соответствующие элементы И 12 на входы другой группы блока 21. Полный цикл сравнения происходит за время действия гп импульсов генератора 1, в течение которого спрашиваются блоки 13 памяти всех информационных каналов, Одноименные выходы всех элементов И 12 обьединены и образуют в совокупности К 2-разрядную общую шину. Первый счетчик 2, емкость кото 1-го Д-го) каналов связи, то на выходе блока 21 формируется импульс, который, проходя через элемент ИЛИ 22, открытый элемент И 26 (27) и элемент 31 (32) задержки, переводит счетчик 3 (5) в состояние, соответствующее 1+1-. му +1-му) каналу связи (номер в скобках здесь и ниже соответствует поиску каналов связи второй группы обьектов). Кроме того, этот импульс через элемент ИЛИ 23 сбрасывает счетчик 2 в нулевое состояние и под- тверждает исходное состояние "0" первого триггера 33, Начинается новый цикл сравненйя кодов номеров каналов в блоке 21 сравнения.Если за время действия импульсов генератора 1 блоком 21 не зафиксировано ни одного совпадения, т.е, установлен факт, что 1-й Д-й) канал связи не подключен ни к одному информационному каналу 71-7, то счетчик 2 формирует импульс, который переводит триггер 33 в состояние "1", Начинается второй этап поиска свободного информационного канала 71 - 7 п. Сигнал с выхода триггера 33 поступает на один из входов элемента И 24, к другому входу которого подключен выход второго дешифратора 16. На этом выходе дешифратора 16 сигналы появляются только при поступлении на его входы из блоков 13 памяти информационных каналов 71-7 п нулевых кодовых комбинаций, При появлении первого же сигнала на выходе дешифратора 16элемент И 24 формирует на своем выходеимпульс, который:селектируется в соответствующем эле- .менте И 10 информационных каналов путемсовпадения с действующим в этот момент 5импульсом распределителя 6;по цепи: через элемент ИЛИ 22, открытый элемент И 26 (27), элемент задержки 31.: (32), поступает на вход счетчика 3 (5);- через элемент ИЛИ 23 устанавливает 10счетчик 2 и трйггенр 33 в исходное нулевоесостояние;поступает на первый вход элемента И25.Импульсом с выхода элемента И 10 в 15Информационном канале 71-7 пу разрешаетсязапись кода номера 1-го О-го) канала связи первой (второй) группы всоответствующий блок 13 памяти. Код номера канала связи первой (второй) группы постоянно поступает с обьединенныходноименных шин на выходах эламвнтновн И28 и 29, Одновременно импульс свыходаэлемента 10 поступает на соответствующий:управляющий вход первой группы коммутатора 14. На другом управляющем входевторой (третьей) группы коммутатора 14,. соответствующем 1-му (-му) каналу связи, вэто время действует сигнал с выхода дешифратора 17 (18), который формируется в 30результате дешиФрирования выхонднынх сигйалов счетчика 3 (5). Работа дешифратора 17(18) разрешается сигналом с первого(второго) выхода трйггера 34. Одновременное действие сигналов на двух уп равля ющих входах 35коммутатора 14 обеспечивает подключение1-го О-го) канала связи к выбранному свободному информационному каналу,,. При поступлении с задержкой на времятз (то, которая необходима для надежной 40.отработки коммутатора 14, импульса навход счетчика 3 (5) он переходит в состояние, соответствующее каналу связи.После выполнения всех операций импульсом с выхода элемента И 24 начинается 45новый цикл определения того, подключен+1-й +1-й) канал связи к устройству илинет,Счетчик 4 выполняет роль таймера путем подсчета числа импульсов, йоступаю-. 50щих с выхода распределителя 6 импульсов.Емкость счетчика 4 выбирается исходя из. установленного порога критического времени Ткр, по истечении которого устройствонеобходимо перевести в режим поиска и 55подключения к информационному каналу71-7 уя КаНада СВЯЗИ От ВтОРОй ГРУйПЫ ОЬЬЕК. тов, Это обеспечивается тем, что по заполнении счетчика 4 он вырабатывает сигнал,который через элемент ИЛИ 23 устанавли- . вает счетчик 2 и триггер 33 в нулевое состояние и переводит триггер 34 в состояние, при котором на его втором выходе формируется потенциал, разрешающий прохождение сигналов через элементы И 25, 27 и.29 и дешифратор 18. Как только происходит подключение канала связивторой группы к информационному каналу 71-7 уу импульс с выхода элемента И 24 через открытый элемент И 25 и элемент 30 задержки устанавливает счетчик 4 в нулевое состояние и переводит триггер 34 снова в состояние, при котором в течение времени Т,р он Осуществляет поиск и подключение к устройству канала связи только от первой групы объектов. Одновременно устанавливаются в нулевое состояние счетчик 2 и триггер 33.В случае занятости всех информационных каналов 71 - 7 п под прием и обработку информации от объектов состояние счетчиков 3 и 5 не меняется,.Иначе говоря, запоминаются номера каналов связи, которые необходимо подключать к устройству. При овобождении какого-либо информационного канала 71-7 пу этот канал связи подключается к устройству. Если при ожидании подключения канала от первой группы обьектов - формируется сигнал счетчиком 4, то устройство переходит в режим поиска и пОдключения канала связи от второй группы обьектов.Третий этап, собственно прием и обработка информации от объекта, начинается сразу же после подключения канала связи к информационному каналу 71-7. Каждый линейный блок 8 сопрягает информационный канал с дуплексным каналом связи и выполняет преобразование сигналов: демодуляцию (прием) и модуляцию (передача). Демодулированные кодовые посылки поступают с блока 8 на блок 9 приема и контроля, а также на внутренний модулятор своегоже линейного блока 8,с которого они посылаются по обратному каналу связи на обьект. (передача с информационной обратной связью), В блоке 9 осуществляется тактовое и цикловое фазирование и проверяется соответствиекодовых комбинаций помехоустойчивому коду (структура кодовых сообщений от всех объектов одинакова). При каждом правйлъном приеме кодовые ,комбинации первичного кода считываются в параллельном коде с рабочими тактами информационного канала на входы дешифратора 15, Поскольку рабочие такты всех информационных каналов разнесены по фазе, то группы выходов блоков 9 всех информационных каналов 71-7 уу, объединены в общую шину.Если из канала связи принимается кодо- комбинации "покоя" осуществляется навая комбинация "покоя", то результат его де- дежное тактовое и цикловое фазирование и шифрирования (импульс) немедленно дешифрирование этой комбинации дешифпоступает на вход второо элемента И 11 ин- ратором 15.формационногоканала,гдеонселектируется 5 Второепреимущественнопредлагаемого "своим" тактом от распределителя б и произ- устройства заключается в организации приводит стирание кода номера канала связи в ема и обработки информации от двух групп блоке 13 памяти. Зто означает, что данный обьектов в различной информационной акинформационный каналсвободениготовдля тивностью. Этопозволяет(Ткрт,)/Ткр-(Т,р йодключения другого канала связи. 10 - 2 щ то - 1 ожид)/Ткр процентов времени исПри приеме кодовых комбинаций, со- пользоватьдля приемаиобработкиинформадержащих информацию о состоянии обьек- ции от группы обьектов с более высоким та, дешифратор 15 выдает результаты рангом приоритета (тожид - время ожидания дешифрирования через соответствующий освобождения информационного канала в элемент И 191 - 19 п группы на элемент 201- 15 случае занятости всех информационных ка П отображения за счет подачи сигнала налов).разрешения. на вход элемента И 191-19 с Формула изобретения одногоизвыходоввторогодешифр,:;тора 16, 1. Адаптивное устройство для приема 3 то обеспечивается тем, что входы дешиф- информации с рассредоточенных объектов, ратора 16 в данный момент времени под содержащее генератортактовых импульсов, ключены через элемент И 12 к выходам выходкоторогосоединенсвходамипервого соответствующего блока 13 памяти, в кото- счетчика и распределителя, соответствующие ром хранится код номера канала связи (объ- выходы которого подключены к тактовым вхоекта), и результат дешифрирования с дамодноименныхинформационныхканалов, дешифратора б поступает на требуемый 25 первые входы и выходы которыхсоединеныс элемент 191-1,9 п. одноименными входами и выходами соответ-.По окончаниипрохождения и обработ- ственно первых групп выходов и входов комки всех информационных кодовых комбина- мутатора, информационные выходы ций от объекта вновь поступает служебная соединены с входами первого дешифратора, комбинация "покоя". С выхода дешифрато адресные выходы - с входами первой группы ра 15 результат ее дешифрирования после блока сравнения и входами второго дешифраселекции в соответствующем элементе И 11 тора, соответствующие выходы группы кото-. стирает номер подключенного канала в бло- рого соедйнены с управляющими входами ке 13 памяти, что Означает готовность соот- одноименных элементов И группы, выходы ветствующего информационного канала 35 которых подключены к соответствующим вхо - 7 к приему информации от других обь- дам элементов отображения, выходы первого ектов, дешифратора соединены с входами элеменВ данном устройстве по сравнению с тов И группы, выход второго дешифратора известным заменен метод анализа наличия подключен к первому входу первого элемента информации в канале связи по количеству 40 И, выход которого соединен с первым входом . фронтов кодовых иосылок (первичные при- первого элемента ИЛИ и вторыми входами знаки) за фиксированный интервал времени информационных каналов, входы группы коТо на анализ по информационным(вторич- торыхобьединеныссоответствующимивхоным) признакам кодовых комбинаций сооб- дами второй группы блока сравнения, выход щений. При первом же обнаружении 45 которого подключен квторомувходупервокомбинации "покоя" в канале связи инфор- го элемента ИЛИ, первый элемент задержмационный канал освобождается для под- ки, второй элемент И, второй счетчик,ключения другого канала связи. В выходы которого через третий дешифратор известном устройстве возможны случаи подключены к адресным входам первой ложной фиксации наличия информации в 50 группы коммутатора, о т л и ч а ю щ е е с я подключенном канале связи в периоды дей- тем, что, с целью повышения информационствия в нем интенсивных помех, Это приво- ной гибкости путем сочетания опроса канадит к ложному и непроизводительному лов связи с разной информационной использованию информационного канала. активностью, в устройство введены элеменКроме того, при исправных каналах связи в 55 ты задержки, счетчики, триггеры, элемент 1-й-й раз, где К = То, может быть сокращено ИЛИ, элементы И и четвертый дешифратор, время до определения факта отсутствия ин-выходы которого соединены с адресными формации в канале. Наибольший выигрыш входами второй группы коммутатора, входы в М раз достигается в том случае, когда по подключены к выходам третьего счетчика, первой же правильно принятой кодовойсоединенного с входами третьего элемента И, входы четвертого элемента И соединены с выходами второго счетчика, выходы третьего и четвертого элементов И подключены к входам второй группы блока сравнения, выход первого элемента ИЛИ соединен соответственно через последовательно соединенные второй элемент И, первый элемент задержки и пятый элемент И, второй элемент задержки со счетными входами второго и третьего, счетчиков, выход первого дешифратора соединен с третьими входами информационных каналов; последний выход распределителя соединен с входом четвертого счетчика, выход которого соединен с первым входами первого триггера и второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу блока сравнения, выход соединен с входами сброса второго триггера и первого счетчика, выход которого через второй триггер подключен к второму входу первого элемента И, выход которого соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ и с первым входом шестого элемента И, выход которого через третий элемент задержки соединен с входом сброса четвертого счетчика и вторым входом первого триггера, первый выход которого подключен к второмувходу шестого элемента И, к управляющим входам третьего и пятого элементов И и четвертого дешифратора, второй выход первого триггера подключен к управ ляющим входам второго и четвертого элементов И и третьего дешифратора. 2, Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что каждый информационный канал 10 содержит линейный блок, выход которогосоединен С первым вхбдом блока приема и контроля, первый и второй элементы И, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами 15 блока памяти, выходы которых соединены свходами блока элементов И, входы которого, выходы блока приема и контроля, выход первого элемента И являются соответственно адресными выходами группы, информа ционными выходами группы и выходамикаждого информационного канала, вход линейного блока, первые входы первого и второго элементов И и объединенные вторые входы блока приема и контроля первого и 25 второго элементов И и вход блока элементов И являются соответственно первым - третьим и тактовым входамй "каждого информационного канала,1751798 Т,Палий Производственн ательский комбинат Составитель Н,Лысенедактор М.Петрова Техред М,Моргонтал каз 2694 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по иэобре 113035, Москва, Ж, РаушПодписноеениям и открытиям при ГКНТ СССая наб 4/5 нт", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1