Адаптивное устройство для приема информации с групп рассредоточенных объектов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКЕРЕСПУБЛИК Ге 9) ( 9/2 5 з 67 ю 31,1.Д .э- ГЯе,;,;чр О ); еханик атизиро логиче- редачи ышение ионноГ ая схее дня 1 тагто 1 м пульторой 5 третий 2 блоки ГОСУДАРСТВГННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ВТОРСКОМУ СБИЦЕТ 21) 4828637/2422) 22.05.9046) 30,08.93, Бюл, % 3272) ВЛХлобыстов56) Пшеничников А,М. и др, Телемехаееичекие системы на интегральных микросхелах. М,: Энергия, 1977, с.205 рис,63.Авторское свидетельство СССР . 1481831, кл. С 08 С 19/28, 1989.54) АДАПТИВНОЕ УСТРОЯСТВО ДЛЯРИЕМА ИНФОРМАЦИИ С ГРУПП РАСРЕДОТОЧЕННЫХ ОБЬЕКТОВ57) Изобретение относится к телемеханике. ель изобретения - повышение помехостойчивости и информационной гибкости.стройство .содержит генератор тактовых мпульсов, распределитель импульсов, коелутатор, дешифраторы, группу элементов , элементье отображения, счетчики, блоки равнения, элементы задержки, информаИзобретение относится к телемможет найти применение в автом анных системах управления техн кими процессами, аппаратуре и аннцх,Цель изобретения является пов омехоустойчивости и информац ибкости;На фиг,1 показана функциональ а устройсва; на фиг.2 - временн эммы, поясняющие его работу.Устройство содержит генератор ых импульсов, распределитель 2 ов. коммутатор 3, первый 4 и в ешифраторы, первый 8, второй 9 ) 0 счетчики, первый 11 и второй 1 ционные каналы, содержащие линейный блок, блок приема и контроля, элементц И и блок памя ги, В устройство также входят мажоритарные элементы, злаелентц И, элементы ИЛИ, блок памяти, регистр сдвига и переключатели. Каналы связи, в которцх передается информация от объектов первой и объектов втсрай группы, подключается через коммутатор 3 к свободным информационным каналам, Частос 1 ь подключения каналов от и, объектов гложет быть выше, чем для п 2 объектов в (1-1) раз и задается переключателями, При отсутствии информации от объектов дешифруемые дешифратором кодовые комбинации "покоя" стирают код номера канала связи в соответствующем блоке памяти, после чего информационный канал освобождается для подклю;ения очередного канала связи,2 ил,13 и четвертый 14 дей 15 и второй 16 элеформационные каналы 3 которых содержит лик 19 приема и контроля, 1 и третий 22 элементы 1. Кроме того, в состав первый 24 и второй 25 енты, первый 26, втозлементы И, первый 29, 1, четвертый 32 и пятый группа элементов ИЛИ мяти, регистр 36 сдвига талей 37)-37 ьйство следующим обраср внения, трет) ишифраторы, первыменты задержки, ин171-17 щкаждый инейнцй блок 18, блопервый 20, второй 2И и блок 23 памятустройства входятмажоритарные элемрой 27 и третий 28второй 30, третий 333 элементы ИЛИ,34)-34 к. блок 35 паи группа переключаРаботает устрсзом, 1837346Из каналов связи на информационные входы коммутатора 3 1-п, и (п 1+1) - и спорадически поступает информация о состолнии двух групп рассредоточенных обьектов, общее количества которых равно и, Первую руппу составляют 1 наиболее важных обьектов, во вторую группу обьединены п 2=(п - п 1) менее важных абьектов. При отсутствии информации (изменений состояния объектов) в каждом канале связи от обьектов постоянно передается служебная кодовая комбинация "покоя" (фиг.2,а), При наличии изменений состояния обьектов передача комбинации "покоя" прекращается и циклически передаются фазирующие и информационные кодовь 1 е комбинации(КК) об измененном состоянии обьектов (фиг.2, б,в). Коммутатором 3 осуществляется подключение каналов связи к приемным информационным каналам 171-17 П устройства,5 10 15 20 количество которых меньше количества каналов связи (вп). Работа информационныхканалов 171 в 17 абеспечиваетсл последовэтельнастлми тактовых импульсов, сдвинутых па фазе одна относительна другой,которые формируются распределителем 2импульсов из опорной тактовой последова-тельности генератора 1 тактовых импульсовс периодом то(фиг,2, а-г, количество информационных каналов гп=6), 30Процесс приема информации ат абьектов в устройстве разбивается на три этапа:поиск канала связи, не подключенного кприемному оборудованию устройства; подключение канала свлзи к свободному инФормационному каналу 171 в 17,;собственно прием и обработка информации,Основными блоками, координирующими работу устройства на первом и частично 40на втором этапах, являются второй 9 и третий 10 счетчики. ЕмкОсти М 1 и У 2 счетчиков9 и 10 равны соответственно п 1 и и. Количество двоичных каскадов счетчиков 9 и 10 К 1и К определяются соотношениями;К 1=(092 п 11+1, К=(092 п)+1, КК 1,где (а 92 п 1) и (а 92 п) - целые части логарифмов.Каждое состояние счетчиков 9 и 10 соответствует двоичному коду номера каналасвязи первой и второй групп, соатветствен.но, причем нумерация каналов связи сквозная - от 1-го до п-го, Пусть счетчик 9 принялсостояние, соответствующее номеру -го канала связи первой группы (1п 1), а 55состояние счетчика 10 соответствует)-му каналу второй группы (п 1+1)и), С каждым тактом генератора 1 в блоках 11 и 12сравниваются коды номеров -го и )-га каналов связи с кодовыми значениями номеров каналов, уже подключенных к информаци онным каналам 171 - 17 п, которые хранятся в их блоках 23 памяти и поступают на входы блоков 11 и 12 через элементы И 21, Полный цикл сравнения происходит эа время действия щ импульсов генератора 1, в течение которого апрашиваются блоки 23 всех информационных каналов 171 - 17 П 1. Одновременно с началом цикла сравнения кодов начинается подсчет числа импульсов генератора 1 первым счетчикам 8, имеющем емкость, равную гп.Если за время в то блоками 11 и 12 зарегистрировано совпадение кодов номеров 1-го или)-го каналов связи, то на выходе блока 11 или 12 формируется импульс (фиг.2, е,ж), который через первый 29 или второй 30 элементы ИЛИ и элементы 15 и 16 задержки (фиг.2, э,и) переводит первый 9 или второй 10 счетчик в состояние, соответствующее (1+1) или 0+1)-му каналу связи, соответственно, Кроме того, этот импульс проходит на вход третьего элемента ИЛИ 31 через тот из мажоритарных элементов 24 или 25, на входе которого действует сигнал с выхода элемента ИЛИ 32 или элемента ИЛИ 33, соответственно (фиг.2, д - верхний уровень соответствует наличию сигнала на выходе элемента 32, нижний - на выходе элемента ЗЗ). Элементы 24 и 25 формируют выходные сигналы при наличии не менее двух сигналов на своих входах. Импульс с выхода элемента ИЛИ 31 сбрасывает счетчик 8 в нулевое состояние. Начинается новый цикл сравнения кодов в блоках 11 и 12.Наличие постоянного сигнала на выходе элемента 32 означает, чтов устройстве ведетсл поиск неподключенного канала связи первой группы. Когда сигнал сформирован элементом 33, то происходит поиск непадключеннаго канала связи второй группы,Если ни в один из а импульсов генератора 1 блоком 11 (12) не зафиксировано совпадение кодов номеров каналов, т,е. установлен факт, что-й О-й) канал связи не подключен к информационному каналу 171 - 17 п, то счетчик 8 формирует сигнал (фиг,2, К - 1 длл)-го,2 - для)-го канала связи), который переводит блок 35 памяти в состояние "1" (фиг.2,л).- номер блока в скобках соответствует случаю поиска каналов связи второй группы, Начинается второй этап - поиск свободного информационного канала 171-17 П. Сигнал с выхода блока 35 действует на один из входов элемента И 26, на другой вход которого поступают импульсы с выхода второго дещифраторэ 5 при дещиф 1837346рьььровании нулевых кодовых комбиььаций бгьоков 23 памяти информационных кацапов 1 1-17 гп, Г 1 ри появлении первого же сигнала н выходе дешифраторд 5 (фиг.2, м) элемент 2 формирует импульс, который:сдвигает "1" в следующую ячейку в сольц,вом регистре 36 сдвига;селектируется в соответствующем элем нта И 20 информационных каналов путем с впадения с действующим в этот момент и 1 пульсом с распределителя 2;через глажоритарный элемент 24(25) и э емент ИЛИ 31 устанавливает счетчик 8 и б ок памяти 35 в нулевое состояние,Регистр 36 сдвига имеет выходов, кот рые коммутируются позиционными перек ючателями 371-37 к четвертому 32 или и томуЗЗ элементам ИЛИ, Згьдчение 1 выбир ется, исходя из статических характерис ик потоков сообщений от обьектов обеих г упп и выполнения требований по обесцеч нию максимально допустимого предпачт ния на подкльочение каналов связи первой группы к информационным канал м. Соотношение 1/(1 - 11) выходов регистра 3, подключенных соответственно к элемеььт м 32 и 33, определяет степень этого предочтения, С другой стороны, выбор соотношения 1/(1 - 11) зависит от критическог 1 з временного интервала Ткр, в течение котЬрога объекты второй группы могут быть лишены права на подключение к информаионным каналам 171-17 ьь Такой алгоРитм одключения каналов связи от обеих групп терминах теории массового обслуживания ажно квалифицировать как одну из разноидностей дисциплины обслуживания с диь. амическим приоритетом,Импульсом с выхода элемента И 20 внформдционном канале 17 г 17 ьв разрешатся запись кода номера канала связи перой (второй) группы в блок 23 памяти, Код амера канала связи с выходов счетчика (10) постоянно поступает на входы группы лемента И 27 (28). Нд вход элемента И 27 ( 8) действует сигнал с выхода элемента 32 ( 3), благодаря чему К 1(К)-разрядный код ноера канала связи пооходит через элемены ИЛИ 341 - 34 к на входах группы блоков 23 амяти информационных каналов 17-17 пь. мпульс с выхода элеглента 20, помимо этоо, поступает на соответствующий управлящий вход второй группы коглмутдтара 3.а другом управляющем входе первой ( ретьей) группы коммутатора 3, соответстующем номеру выбранного канала связи, в то время действует сигнал с выходадеифратора 13 (14), который формируется в езультате дешифрирования показания четчика 9(10). Работа дешифратора 13(14) разрешается сигналом с выхода эпемень32(33). Одновременное действие сигналовнд двух управляющих входах коммутатора 3абесце ьивпет подключение-го Ц-га) канала5 связи к выбааь;ььаму свабоднаглу информациоььььому каналу,Импульс с выхода мажоритарного элемеьь гд 24 (25), кроме того, поступает на входэлемента 15 (16) задержки, Через время за 10 держки тз (т элемент 15(16) форглируетимпульс, который переводит счетчик 9(10) всастояььие, соответствующее (1+1)-му Оь)каналу связи. Начинается новый цикл опредепсния того, цодкльачен пи этот канал свя 15 зи к информационному каналу устройстваильь ььет. При этогл, в зависимости от наличиясигнала либо на выходе элемента 32, либонг выходе элемента 33, будет происходитьпоиск и подключение канала связи от пер 20 вой ипи второй группы обьектов, соответствеьь на.В случае занятости всех информационных каналов 17; - 17 пь пад прием и обработку информации от обьектов состояния25 счетчика 9(10) и блока памяти 35 остаетсянеизменным. Иначе говоря, запоминаетсяномер Д)-га канала связи, который следует подключить к информационномуканалу 171 - 17 ьп, чта и происходит при ос 30 вобождении первого ке информационногоканала,Третий этап, собственно прием и обработка информации от обьекта, начинаетсясразу ке после подключения канала связи к35 информационному каналу 171 - 17 гп. Каждыйлинейный блок 18 сопрягает информационный канал с дуплексным каналом связи ивыполняет преобразование сигналов: демодуляцию (прием) и модуляцию,передача).40 Деглодупььровагьньье кодовые посылки поступают с блока 18 на блок 19 приема и контроля, а также на внутренний модулятор своегоже линейнога блока 18, с которого ани посылаются по обратному каналу связи на обь 45 ект дпя образования информационнойобратной связи, В блоке 19 осуществляетсятактовое и цикпавое фазирование (фиг.2, б)и.проверяется соответствие кодовых комбинаций (фиг.2, в) помехоустайчивому коду50 (структура кодовых сообщений от всех объектов одинакова). При каждом правильномприеме кодовые комбинации первичногокода считываются в параллельном коде с, рабач 1 гли тактами информационного канд 55 ла на входьь дешифратора 4. Поскольку рабочие такты всех информационных каналовразнесены па фазе. то выходы блоков 19всех информдционнььх каналов обьединеныв общую шину, 183734610 15 20 25 30 35 40 50 55 Если из канала связи принимается кодовая комбинация "покоя", то результат ее дешифрирования немедленно поступает на вход элемента И 22 информационного канала, где он селектируется "своим" тактом от распределителя 2 и производит стирание кода номера канала связи в блоке 23 памяти, Это означает. что данный информационный канал свободен и готов для подключения другого канала связи.При приеме кодовых комбинаций, содержащих информацию о состоянии объекта. дешифратор 4 выдает результаты дешифрирования через соответствующий элемент И 6 - 6 л на элемент 71 - 7 п отображения за счет подачи сигнала разрешения на вход элемента И 61-6 п с одного из выходов второго дешифратора 5. Это обеспечиваетя тем, что входы дешифратора 5 в данный момент времени подключены через элемент И 21 к выходам соответствующего блока 23 памяти, в котором хранится код номера канала связи объекта), и результат дешифрирования с дешифратора 5 поступает на нужный элемент 61 - 6 п.По окончании приема и обработки всех информационных кодовых комбинаций от объекта вновь поступает служебная комбинация "покоя", С выхода дешифратора 4 результат ее дешифрирования после селекции в соответствующем элементе И 22 стирает код номера подключенного канала связи в блоке 23 памяти, что означает готовность соответствующего информационного канала 171 - 17 п к приему информации от других объектов,По сравнению с прототипом предлагаемое устройство имеет более высокую помехоустойчивость и информационную гибкость. Первое достигается тем, что анализ наличия информации в канале связи проводится по информационным вторичным) признакам кодовых комбинаций, а не по количеству фронтов кодовых посылок за контрольный отрезок времени Та, как это принято в известном устройстве. При приеме первой же комбинации "покоя" в подключенном канале связи информационный канал освобождается для подключения следующего канала связи. В прототипе же возможны случаи ложной фиксации наличия информации в подключенном канале связи в периоды действия в нем интенсивных помех, что может привести в дальнейшем к ложному и непроизвольному использованию информационного канала. Кроме того, при исправных каналах связи в 1-.Та/гкк раз, где тк - длительность кодовой комбинации, может быть сокращено время до оп. ределения отсутствия информации в канале,Второе преимущество предлагаемого устройства заключается в органиэации дисциплины приема и обработки информации от первой и второй групп обьектов с динамическим приоритетом, Это позволяет в( - 1) раз по сравнению с прототипом повысить частость подключения к информационным каналам связи от наиболее важных объектов, В зависимости от ситуации на объектах с помощью блока переключателей 371-371 предоставляется возможность гибкого маневра подключением каналов связи обеих групп, т.е. повышается информационная гибкость устройства.Формула изобретения Адаптивное устройство для приема информации с групп рассредоточенных объектов, содержащее генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с входом распределителя импульсов и первым входом первого счетчика, первый и второй дешифраторы, первые выходы которых соединены соответственно с соответствующими первыми и вторыми входами соответствующих элементов И группы, выходы которых соединены с входами одноименных элементов отображения, второй счетчик, выходы которого соединены с одноименными первыми входами третьего дешифратора и первого блока сравнения, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выхОд которосо соединен с входом первого элемента задержки, выходы третьего дешифратора соединены с первыми управляющими входами коммутатора, первые и вторые информационные входы которого являются одноименными информационными входами устройства, второй выход второго дешифратора соединен с первым входом первого элемента И, второй элемент ИЛИ и в каждом информационном канале - блок приема и контроля, элементы И, блок памяти, линейный,блок, выход которого соединен с первым входом блока приема и контроля, первый элемент И, выход которого соединен с соответствующим вторым управляющим входом коммутатора и с первым входом блока памяти, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами второго элемента И, третий элемент И, выходы распределителя импульсов соединены с первым входом первого и третьего элементов И и вторыми входами второго элемента И и блока приема и контроля соответствующих информационных каналов, одноименные выходы которых соединены соответственно с соответствующими вторы 1837346 1 Ои входами первого блока сравнения и вхоом второго дешифратора и с соответствущими входами первого дешифратора, торой выход которого соединен с вторыми ходами третьих элементов И информацинных каналов, выход первою элемента И оединен с вторыми входами первых элеентов И информационных каналов, выхоы коммутатора соединены с входами инейных блоков соответствующих инфорационных каналов, отл и ч а ю щ ее с я ем, что, с целью повышения помехоустойивости и информационной гибкости устойства, в него введены четвертый ешифратор, третий счетчик, второй элеент задержки, третий - пятый элементы ЛИ, втОрой и третий элементы И, группа лементов ИЛИ, второй блок сравнения, маоритарные элементы, блок памяти, группа ереключателей и регистр сдвига, каждый ыход которого через одноименный перел ючатель группы соединен с соответствуюими входами четвертого или пятого лемента ИЛИ, выход четвертого элементаЛИ соединен с вторым входом третьего ешифратора, первым входом второго элеента И и первым входом первого мажориарного элемента, выход которого соединенвторым входом первого элемента ИЛИ и ервым входом третьего элемента ИЛИ, вы од которого соединен с первым входом лока памяти и вторым входом первого счетика, выход первого счетчика соединен с торым входом блока памяти, выход котороо соединен с вторым входом первого элеента И, выход пятого элемента .ИЛИ оединен с первыми входами третьего элемента И и четвертого дешифратора и " о. , вым входом второго мажоритарного .:лемента, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ и первым 5 входом второго элемента ИЛИ выход второ го элемента ИЛИ через второй элемент задержки соединен с входом третьего счетчика, выходы которого соединены с соответствующими вторыми входами четвер 10 того деши 1 ратора и третьего элемента И и с соответствующими первыми входами второго блока сравнения, вторые входы второго блока сравнения подключены к соответствующим выходам вторых элемен 15 тов И информационных каналов, выход соединен с вторыми входами второго элемента ИЛИ и второго мажоритарного элемента, второй вход первого мажоритарного элемента подключен к выходу первого блока20 сравнения, третьи входы первого и второго мажоритарных элементов и вход регистра сдвига подключен к выходу первого элемента И, выход первого элемента задержки и вторые входы второго элемента И подклю 25 чены соответственно к входу и выходам вто- рого счетчика, выходы четвертого дешифратора соединены с соответствующими третьими управляющими входами коммутатора, выходы второго и третьего30 элементов И соединены соответственно с первыми и вторыми входами одноименных элементов ИЛИ группы, выходы которых соединены с соответствующими вторьми входами блоков памяти информационных35 каналов в каждом информационном канале, а вход третьего элемента И соединен с третьим входом блока памяти, 18373461837346 ХЮ 23 7697 2 З Ф 2 Патрущев м при ГКНТ СС роизвод б 8 г 113035, Москва, Ж, Раущская наб 4/5 нно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101