Система для передачи телеметрической информации

(19) И) 3 а)СОВ С 19 28 ГОСУДАРСТВЕННЬЭ НОПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ЕТ СССРИ ОТНРЫТЮ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВТОРСНОМУ С(71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции авиационный институт им.Серго Орджоникидзе (53) 621.398(088.8)(54)(57) 1, СИСТЕМА ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащая на передающей стороне датчики, выходы которых соединены с первыми вхадаж коммутатора, хронизатор, первый выход которого соединен с вторым входом коммутаторапередатчик, выход которого подключен к входу канала связи, на приемной стороне - приемник, вход которого подключен к выходу канала связи, первый выход приемника соеди нен с входом генератора, первый выход генератора соединен с входом распределителя импульсов, о т л и ч а ю щ а - я с я тем, что, с целью повышения достоверности передачи информации, на передающей стороне в нее введены распределитель импульсов, аналогоцифровой преобразователь, ключи, элементы ИЛИ и блок уплотнения, выход коммутатора соединен с входом аналогоцифрового преобразователя, выходы ана. лого-цифрового преобразователя и рас" пределителя импульсов соединейы с первыми и вторыми входами соответствующих ключей, выходы ключей соединеныс соответствующими входами элементовИЛИ, выходы элементов ИЛИ н второйвыход хрониэатора соединены соответственно с первыми и вторыми входамиблока уплотнения, выход которого соединен с входом передатчика, третийвыход хронизатора соединен с входомраспределителя импульсов, на приемнойстороне введены формирователь импульсов, сумматоры, матричный коммутатор,делитель частож, блок разуплотненияи цифро"аналоговый преобразователь,второй и третий выходы генератора сое-динены соответственно с входами фор мирователя импульсов и делителя частоты, второй выход приемника и выходыформирователя импульсов соединены соот"ветственно с первыми и вторыми входеЯми сумматоров, выходы сумматоров ираспределителя импульсов соединенысоответственно с первыми и вторыю еевходами матричного коммутатора, вы-,ходы которого и вйкод делителя частоты соединены соответственно с первыми и вторыми входами блока разуплотнения, выходы которого соединеныАРс соответствующими входами цифро-ана- Облогового преобразователя, выход которого подключен к выходам система,2. Система по п.1, о т л и ч а ю .щ а я с я тем, что блок уплотнения содержит сумматоры, формирователи импульсов и мажоритарный элемент, выходы формирователей импульсов сое динены с первыми входами соответствующих сумматоров, выходы сумматоров соединены с соответствующими входами мажоритарного элемента, вторые входы сумматора, входы Формирователей импул .сов и выход мажоритарного элемента подключены соответственно к первым и второму нходак и к выходу блока уплотнения,3. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что блок разуплотнения содержит счетчики и орогавые элементы, выходы счетчиков соединены с первыми входами соответствующихпороговых элементов, первые. входысчетчиков и выходы пороговых элементов подключены соответственно к первым входам и к выходам блока разуплотнения, вторые входы счетчиков ипорогоных элемен 1.в объединены иподключены к второму входу блока разуплотнения.Изобретение относится к радиотехнике и связи, в частности к телеметрии, и мажет быть использовано в многоканальных системах передачи информации и в сетях связи,Известна система для передачи телеметрической информации, соцержащая на передающей стороне датчика генераторы поднесущих частот, генератор несущей, частоты, мадулята-ры, Фильтры, сумматор и передатчика н приемной стороне - приемники,демодуляторы, фильтры и регистрирующий блок Г 1 ,Наиболее близкой по техническойсущности к предлагаемсй являетсясистема для передачи телеметрическойинформации содержаща на передающейстороне хронизатор первый и второйвыходы которого соединены соатнетственно с первым и через распределитель импульсов с втсрыми входамиисточника информации, выход источни-ока информации через передатчик соединен с входом канала связи, на 2приемной стороне вход приемника соединен с выходом канала связи, выходпаиемника - с входами генератора, пер-,вого регистрирующего блока и с перными входами распределителя импульсов и потребителя инфсрмации, выход генератора соединен с вторым входом распределителя импульс.ов, выход кото- Фрого соединен с вторык входом потребителя информации 23. Недостатком известных систем является низкая достоверность передачи информации,Цель изобретения - повышение достоверности передачи информации путем улучшения использования динамического диапазона сигнала н канале связи.Постанленная цель достигается тем, что в систему для передачи телеметрической информации, содержащую на передающей стороне датчики, выходы которых соединены с первыми входами коммутатора, хронизатор, первый выход которого соединен с вторым входам коммутатора, передатчик, выход которога подключен к входу канала связи, на приемной сторон - приемник, вход которого подключен к выходу канала связи, первый выход приемника соединен с входом генератора, первый выход генератора соединен с входом распределителя импульсов, на передающей стороне введены распределитель импульсов, аналого-цифровой преобразователь, ключи, элементы ЮЫ и блок уплотнения, выход коммутатора соединен с входом аналога-цифрового преобразователя, выходы аналогоцифрового преобразователя и распределителя импульсов соединены с первыми и вторыми входами соответствующих ключей, ныходы ключей соединены с соответствующими входами элементон ИЛИ, выходы элементов ИИ и второй выход хранизатора соединены соответственна с первыми и вторыми входами блока уплотнения, .выход которого соединен с входом передатчика, третий выход хронизатара соединен с входом распределителя импульсов, на приемной старане введены Формирователь импульсов, сумматоры, матричный коммутатор, делитель частоты, блок разуплотнения и цифра-аналоговый преобразователь, второй и третий выходы генератора соединены соответственно с1091208 входами формирователя импульсов и делителя частоты, второй выход приемника и выходы формирователя импульсовсоединены соответственно с первымии вторыми входами сумматоров, выходысумматоров ирас еделителя импульсовсоединены соответственно с первыми ивторыми входами матричного коммутатора, выходы которого и выход делителячастоты соединены соответственно с 1 рпервыми и вторыми входами блока разуплотнения, выходы которого соединены с соответствующими входами цифроаналогового преобразователя, выходкоторого подключен к выходам системы, 15Блок уплотнения содержит сумматорыформирователи импульсов и мажоритарный элемент, выходы формирователейимпульсов соединены с первыми входамисоответствующих сумматоров, выходысумматоров соединены с соответствующими входами мажоритарного элемента,вторые входы сумматора, входы формирователей импульсов и выход мажоритарного элемента подключены соответственно к первым и второму входам ик выходу блока уплотнения.Блок разуплотнения содержит счетчики и пороговые элементы, выходысчетчиков соединены с первыми входами соответствуюшнх пороговых элементов, первые входы счетчиков ивыходы пороговых элементов, подключены соответственно к первымвходам и к выходам блока разуплотнения, вторые входы счетчиков и пороговых элементов объединены и подключены к второму входу блока разуплотнения,На фиг, приведена структурнаясхема передающей части системы; нафиг. 2 - то же, приемной части;.на фиг. 3 - то же, блока мажоритарного уплотнения; на фиг,4 - то же, бло-.ка разуплотнения; на фиг.5 - эпюрынапряжений, поясняющие работу передающей части системы; на фиг.6 -эпюры напряжений, поясняющие работуприемной части сис "емы,Передающая часть системыфиг. 1) содержит источник 1 информации 50включающий датчик 2 и коммутатор 3,хронизатор 4 в который входят делитель 5 частоты и генератор 6 тактовыхимпульсов, аналого-цифровой преобразователь 7, распределитель 8 импульсов,55ключи 9, элементы ИЛИ 10, блок 11мажоритарного уплотнения и передатчик 12,Приемная часть (фиг,2) содержитприемник 13, генератор 14 тактовыхимпульсов, Формирователь 15 импульсов,сумматоры 16 ло модулю два, распределитель 17 импульсов, матричный коммутатор 18, делитель 19 частоты, блок20 разуплотнения и цифроаналоговыйпреобразователь 21,Блок 11 мажоритарного уплотнения(фиг,З) содержит сумматоры 22 по модулю два, формирователи 23 импульсови мажоритарный элемент 24,Блок 20 разуплотнения (фиг.4) содержит счетчики 25 и пороговые элементы 26.Система работает следующим образом.На передающей части системы генератор 6 вырабатывает импульсы Б так 1товой частоты и синхронизирует работусоответствующих блоков 5,8 и 11 системы, В делитель 5 частоты вырабатывается импульс П, поступающий на управляюиий вход коммутатора 3. Последний подключает датчик 2 , аналоговаяинформация с которого передается навход аналого-цифрового преобразователя 7, На выходе преобразователяпреобразователя формируется код в параллельной форме с длительностьюразрядного символа, равной периоду повторения импульсов Ь 2,Предположим, что преобразователь 7вырабатывает шестиразрядный код10101, разрядные символы которогопредставлены соответствующими зпюрами напряжений Б- Б,Указанные шесть разрядов кода по-ступают на входы ключей 9. Одновременно на выходе распределителя 8, работа которого засинхронизирована отгенератора 6, формируется шесть (почислу разрядов информационного кода)распределительных импульсов положительнои полярности ПДлительность управляющего импульса Б , коммутирующего информационный символ первого (старшего) разряда, равна двенадцати периодам импульса П 1, длительность импульса 11,коммутирующего информационный символвторого разряда, - десяти периодамимпульса 111, а длительности коммутирующих информационных символовтретьего, четвертого, пятого и шестого разрядов - соответственно восьми,шести, четырем и двум периодам импульса 1(эпюры 11 Ь Н 1 е 012 э Н 10 )Запуск и сброс распределительногоимпульса первсго разряда производится соответственно задним и переднимфронтами распределительно,га импульсашестого разряда, запуск и сброс разделительного импульса шестога разря -да - соответственно задним и передним фронтами распределительного импульса первого разряда,Запуск и сброс распределительногоимпульса второго разряда производится задним и передним фронтамираспределительного импульса пятогоразряда, а запуск и сброс распределительного импульса пя,"ого разряда - 15соответственно задним и переднимфронтами распределительного импульсавторого разряда,Запуск и сброс распределительныхимпульсов третьего и четвертого раз" 20рядов производится аналогично,Далее выходные символы ключей 9поступают на входы элементов ИЛИ,причем на первый элемент ИЛИ поступают прокоммутированные информационные симдолы первого и шестого разрядов, соответствующие энюрам напряжений Б и Б на второй элемент ИЛИ -1 о Япрбкоммутированные символы второго ипятого разрядов, соответствующие эшорам напряжений Ь и Ц 2 а на третийэлемент ИЛИ - прокоммутированные информационные символы третьего и чет 35вертого разрядов, соответствующиеэпюрам напряжений Ц и 0,1+ . В результате такой обработки на выходах элементов ИЛИ 10 количества информационных потоков в 2 раза меньше посравнению с количеством информационных потоков на его входе, эпюрыонапряжений соответственно Ц - ЬУказанные информационные потоки поступают на входы блока 11 мажоритарногоуплотнения и на первые входы суммато 45ов 22 по модулю два, на другие входы которых поступают двоичные импульсы Бв - Б с соответствующих формирователей 23, Работа формирователей 23 синхронизирована:оответствующими импульсами генератора 6, На выходах сумматоров 22 формируются трипромодулированных потока импульсовц - Б которые поступают на входы2 ЭФмажоритарного элемента 24.Мажоритарный элемент 24 работает55следующим образом,Если в каждый дискрет временисимволы трех потоков, поступивших на вход элемента 24, содержат большеединиц, чем нулей, то на его выходеы соответствующий дискрет времениформируется символ, равный единице,либо, в противном случае, равный нулю.В результате т 1 кога алгоритма работы на выходе мажоритарного элемента24 Формируется один групповой сигналУкоторый несет в себе информацию сразу с шести информационных разрядах1,эпюра напряжений У 1 и поступает на2 Чпередатчик 12. Динамический диапазон сигнала, то есть отношение максимальной его мощности к средней1равен единице, а энергия каждого инФормационного разряда перераспределена пропорционально длительностямраспределительных импульсов,Таким образом, если зафиксироватьэнергию, отводимую на передачу всегогруппового сигнала, и сравнить подостоверности принимаемой информациипредлагаемую систему с системой, вкоторой передача группового сигналапроизводится с равномерным распределением энергии между разрядами, то получают выигрыш по достоверности, таккак по мере перехода к передаче высших разрядов вероятность .гибки уменьшается,На приемной стороне системы после установления синхронизации по тактовым импульсам С и прохождения через приемник 13 принймаемый групповой сигнал Ь 21,поступает одновременно на входы сумматоров 16 по модулю два, на управляющие входы которых с формирователя 15 импульсов поступают сигналы 13 - Ь, идентичные сигналам41.- 1;, сформированным в передающей части системы, Работа формирователя 15 синхронизирована от генератора 14, В результате суммирования на выходах сумматора 16 получают три параллельных патока импульсов (эпюры соот- ветствующих напряжений Б - Б ) поЗО Э 2ступающих на матричный коммутатор 18, па другие входы которого с распределителя 17 импульсов поступают сигналы Ь.- 1138, идентичные сигналам, вырабатываемым на передающей стороне системы распределителем 8 Работа распределителя 11 синхранизируется тактовыми импульсами генератора 14, В коммутаторе 18 происходит разделение трех входных потоков Ь - Ь на шесть параллельных 1 - Б , поступающихна вход блока 20 разуплотнения, науправляющий вход которого поступаютстробы с делителя 19 частоты.В блоке 20 счетчики 25 выполняютроль интеграторов и формируют символы 5разуплотнения И - Ь, поступающие4 Ю 5 офна пороговые элементы 26, на выходахкоторых формируются поразрядные инФормационные символы, идентичные передаваемым символам Б - Б на пе 3 Э фредающей части системы,Информационные символы блока 20поступают на преобразователь 21, в котором производится преобразованиецифрового сигнала в аналоговый, 15В качестве базового объекта принята система с равномерным распределение энергии для разрядов кода,Пусть вероятность ошибочного приемакаждого символа шестизначного двоичного кода Р = 1 О 2, Тогда энергетическое отношение сигнал/помеха, определяемое из выражения Р = 1- фовР = 9,98. Достоверность передачи,ни в аемая ди спер сией оши 6 хи,це 2 Р т - 22(- 1 )1 р з;Поразрядное распределени ной энергии кодовой группь разрядов ш =6) выражается е суммар(количест е: 2,2 г 1 ехр - - (с 3 Х= Э 1. г (с; 20 ыигрыш по достове сти переда 136 5 Х и Лфа. ш1,Ди сперформулешггт 3 4 5 6Зэ 44 415 5 в 7 6 в 8 ия ошибки вычисляется и1091208 гв Ргв 7 г 7 Редактор Т,МермелштеинЗаказ 3084/47 гв гу Ьо Ь 7 дюг Рд Рц Оу Ъ Ь 7 Ьв Р,уу Ъо г Ь я Ь Оу Ц 7 Ъ 7 В Ьо иСоставитель М, НикуленковТехред Г.Надь Корректор А. Тяско Тираж 569 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета. СССРпо делам изобретений и открытий1)3035 Москва, ЖРаушская наб, д.4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная,4