Способ передачи сигналов точного времени по линиям связи с переменным временем распространения и устройство для его реализации

Свез Советскик Социалистическия РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВ ЕТИЛЬСТВУ(2) Заявлено 091079 (21) 2828915/18-24с присоединением заявки йо -(51)М. Кл. С 08 С 19/28 Государстаенный комитет СССР по делаю июбретений и открытий(54) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ ТОЧНОГОВРЕМЕНИ ПО ЛИНИЯМ СВЯЗИ С ПЕРЕМЕННЫМ ВРЕМЕНЕМ РАСПРОСТРАНЕНИЯ И УСТРОЙСТВДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ я к технике аться для го времениэи с перемен ство, ре ее ии икал и, ляется и ат эталон сов оронним ализующ времен ередач ных ча каналам и устройстваь передачи,искажениямив канале, аараметров канааспространения ому 2 О спо- ех25 сов,вре- ремеойство для экую точнос т Изобретение относитссвязи и может использовпередач:, сигн-.лов точнопо каналам и линиям свяными параметрами.Известно устроЯспособ синхронизацв котором осуществсигналов времени ок рабочим по двустсвязи 1),Недостатками способаявляются низкая точностобусловленная краевымипередаваемых импульсовтакже нестабильностью ила, влияющих на время рсигналов. Наиболее близким к предлагаем по технической сущности является соб передачи сигналов точного вр мени, заключающийся в циклически посылках в линию связи кодовых и ледовательностей двоичных импуль соответствующих сигналам точного мени с упреждением на величину в ни распространения сигналов в ли связи с последующим приемом отве сигналов. Устройство, реализующее укаэанный способ, содержит на передающей стороне датчик сигналов точного времени, первый выход которого соединен с первым входом блока упреждения и с первым входом тактового синхронизатора, первый выход блока упреждения подключен к первому входу передающего регистра, выход которого соединен с первым входом модема, первый выход модема подключен к линии связи, вто- роЯ выход модема соединен со вторым входом тактового синхронизатора и с первым входом циклового синхронизатора, первый выход тактового синхронизатора подключен ко второму входу циклового синхронизатора, на приемной стороне выход линии связи подключен к первому входу модема, вйход модема соединен с первыми входами приемо-передающего регистра и блока тактовой синхронизации, ко второму входу которого подключен выход генератора, первый выход блока тактовой синхронизации соединен со вторым входом приемо-передающего регистра, первый выход которого подключен ко второму входу модема 21.Однако способ и устрего реализации имеют ни тьпередачи сигналов точного времени. Цель изобретения - повышение точности передачи и приема сигналов времени.Поставленная цель достигается тем, что в способе кодовые последовательности двоичныхимпульсов передают с перерывами превышающими двойное время их распространения в линии связи, а коррекцию времени упреждения производят непрерывно по результатаьь усреднения величины отклон ния времени распространения всех импульсов, прошедших по линии связи.В устройство для передачи и приема сигналов точного времени по линии связи с переменным временем распространения на передающей стороне введены коммутатор, блок слежения и измеритель точности фазирования, вторые выходы датчика сигналов времени соединены с первыми входами коммутатора выходы коммутатора подключены ко вторым входам передающего регистра, второй выход блока упреждения соединен со вторым входом модема, со вторым входом коммутатора и с первым входом блока слежения, выход которого подключен ко второму входу блока упреждения, второй выход тактового синхронизатора соединен со вторым входом блока слежения и с первым входом измерителя точности фаэирования, второй вход которого соединен с третьим входом блока слежения и с первым выходом датчика сигналов времени, первый выход циклового синхронизатора подключен к четвертому входу блока слежения, пятый вход которого соединен с выходом измерителя точности, второй выход циклового синхронизатора подключен к третьему входу измерителя точности фаэирования, третий выход блока упреждения соединен с третьим входом коммутатора на приемной стороне введены измеритель точности фазирования, блок повышения достоверности, выделитель маркера и формирователь выходных сигналов, вторые выходы прямо-передающего регистра соединены с первыми входами выделителя маркера и блока повышения достоверности, первые выходы которого подключены к первым входам формирователя выходных сигналов, второй выход блока повышения достоверности соединен с первым входом измерителя точности фазирования, первый выход которого подключен ко второму входу формирователя выходных сигналов, первый выход формирователя выходных сигналов соединен с первйм входом измерителя точности фаэирования, со вторым входом блока повышения достоверности, с третьим входом модема н с певрым выходом устройства,.второй выход формирователя выход фаэирования соединены соответственнос первым входом первого счетчикасо вторым входом первого и с первымвходом второго счетчиков и с первымвходом элемента НЕ, выход первогосчетчика подключен ко второму входу 40 второго счетчика, выход которогосоединен со вторым входом элементаНЕ, выход элемента НЕ подключен квыходу измерителя точности фаэирования. 5 1 О 15 20 25 30 45 50 55 40 65 ных сигналов подключен ко второму выходу устройства и ко второму входу выделителя маркера, выход которого соединен с третьим входом формирователя выходных сигналов, третьи выходы формирователя выходных сигналов подключены к третьим выходам устройства и к третьим входам блока повышения достоверности, первый выход блока тактовой синхронизации соединен с четвертым входом формирователя выходных сигналов.При этом блок слежения выполнен на формирователе задержанного сигнала, измерителе расхождения и управляемом делителе, первьй вход блока слежения соединен с первым входом формирователя задержанных сигналов, выход которого подключен к первому входу иэмерителя расхождения, второй вход блока слежения соединен с первым входом управляемого делителя, ко второму входу которого подключен выход измерителя расхождения., выход управляемого делителя соединен с выходом блока слежения, третий, четвертый и пятый входы которого подключены соответственно ко второму входу формирователя задержанного сигнала, к третьему входу управляемого делителя и ко второму входу измерителя расхожденияИзмеритель точности фаэирования выполнен на первом и втором счетчиках и элементе НЕ, первый, второй и третий входы измерителя точности Блок повышения достоверности выполнен на коммутаторе записи, анализаторе, коммутаторе сравнения и распределителе а.цреса, первые входы блока повышения достоверности соединены с первыми входами коммутатора записи и анализатора, выходы коммутатора записи подключены к первым выходам блока повышения достоверности, второй вход которого соединен со входом распределителя адреса, третьи входы блока повышения достоверности подключены к первым входам коммутатора сравнения, выходы которого соединены со вторыми входами анализатора, первый выход анализатора подключен ко второму входу коммутатора записи, второй выход анализатора соединен со вторым выходом блока повышения достоверности, выходы распределителя адреса подключены ко вторымвходам коммутатора сравнения и к третьим входам коммутатора записи.На фиг.1 изображена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на Фиг.2 - схема блока слежения, на фиг.З - то же)измерителя точности фаэирования; на Фиг.4 то же, блока повышения достоверности; на фиг5 - временные диаграммы работы устройства.Устройство содержит передатчик 1, линию 2 связи, приемник 3, причем передатчик 1 состоит иэ датчика 4 сигналов времени, коммутатора 5, передающего регистра б, блока 7 упреждения, блока 8 слежения, измерителя 9 точности фазирования передатчик, тактового синхронизатора 10, циклового синхронизатора 11, модема 12, а приемник 3 содержит модем 13,прйемопередающий регистр 14,местный гене ратор 15, блок 16 тактовой синхрони эации, измеритель 17 точности фазирования приемника, блок 18 повышения достоверности, выделитель 19 маркера, фсрмирователь 20 выходных сигналов, ныходные шины 21 и 22 соответственно управляющих сигналов и частот и кода текущего времени.Блок Ь слежения (фиг.2) содержит фсрмирователь 23 задержанного сигна- . ла, измеритель 24 расхождения, управляемый делитель 25.Измеритель 9 (1;) точности фазиронания (фиг.З) передатчика (приемника) содержит два счетчика 26 и 27 и элемент НЕ 28.35Блок 18 повышения достоверности .(Фиг.4) состоит иэ коммутатора 29 записи, анализатора 30 сравнения, коммутатора 31 сравнения и распределителя 32 адреса.Устр йстно работает следующим об разом.Блок 7 упреждения (фиг,1) вырабатынает временной сигнал, упрежденный на время Т(фиг,5), и синхронные с ним сигналы тактовой частоты, управляющие работой регистра 6. С выхода регистра б сигналы (фнг.5 б) через модем 12 передатчика поступают в линию 2 связи и далее через модем 13 приемника на вход регистра 14 (Фиг.5 н), С регистра 14 импульсы поступают на модем 13 (фиг.5 г) и по этой же линии 2 нознращаются в передатчик 1. Переключение модемов 12 и 13 иэ Режима пеРедачи в Режим приема и обратно осуществляется управляющими сигналами с блока 7 упреждения в передатчике 1 и с формиронателя 20 в приемнике 3.С выхода модема 12 сигнал (Фиг.5 д) подается на цикловой синхронизатор 11 60 и на тактовый синхронизатор 10, который осуществляет усреднение флюктуаций фазы единичных посылок и нырабатывает тактовые импульсы, необходимые для работы циклового синхрониза тора 11. На блок 8 приходят управляющие сигналы с блока 7 и синхронизатора 11, в зависимости от временного соотношения, между которыми ипроизводится коррекция времени упреждения до тех пор, пока не станутравны упреждения Т и время задержки Тр (Фиг.5) . ОднЬвременно на блок8 слежения эа временем Распространения поступают импульсы коррекции,вырабатываемые тактовым синхронизатором 10. В блоке эти импульсы складываются или вычитаются с последовательностью импульсов, приходящих сдатчика 4. Корректируемая таким методом последовательность подаетсяна блок 7 упреждения, формирующийупрежденную шкалу времени. Это позволяет корректировать время упреждения непрерывно.45 50 55 ЬО Ы передатчик 1 с помощью циклового синхронизатора 11 выделяет маркер, который используется для работы блока 8слежения.о;: 8 слежения (фиг.2) работаетследующим образом.Формирователь 23 по импульсам,приходящим с блока 7 и датчика 4,вырабатывает сигнал, длительностькоторого равна времени упреждения Т)и подает его, на измеритель 24 расхождения между Т и Т . После окончания этого сигнала через время, равное Т на измеритель 24 поступаетимпульс с синхронизатора 11, по которому, при наличии разности между Туи Т измеритель 24 вырабатывает ивыдает на управляемый делитель 25сигнал, разрешающий подстройку времени упрежедния. Подстройка производится соответствующим изменениемкоэФФициента деления делителя 25.Кроме того, в установившемся режимеподстройка времени упреждения производится так же импульсами коррекции, поступающими с тактового синхронизатора 10. Подстройка импульсами коррекции осуществляется толькопри наличии разрешающего сигнала сизмерителя 9 точности фазирования.Измеритель 9 точности Фазирования(фиг.3) определяет число импульсовкоррекции, поступающих с синхронизатора 10 "а вход первого счетчика 26эа единицу времени, Если зто числобольше, чем емкость счетчика 26 эаинтервал времени между импульсами,приходящими на цепь сброса счетчика26 от датчика 4, то на выходе счетчика 26 образуется сигнал, сбрасынающнй счетчик 27 в нулевое состояние.При.вхождении тактового синхронизатора 10 н синхронизм, число импульсон коррекции уменьшаетсн и счетчик26 не успевает заполняться. Счетчик27 начинает подсчитывать импульсыдатчика 4 и через интервал времени,.определяемый его емкостью, выдаетразрешающий сигнал на элемент НЕ 28,который при наличии сигнала от синхронизатора 11 выдает сигнал, запрещающий подстройку времени упрежденияблоком 8 слежения. В приемнике 1измеритель точности фаэирования работает аналогично, только его выходной сигнал используется для разреше"ния выдачи информации Формирователя20, а н качестве разрешающего сигнала н. схему запРета приходит сигнал от блока 18 повышения достоверности,Блок 18 повышения достоверности(фиг.4) работает следующим образом.управляющий сигнал, поступающийот Формирователя 20 на блок 18, подается на вход распределителя 32 адреса, который своими выходными сигналами упранляет работой коммутаторов29 и 31, Эти сигналы обеспечивают 5 О 15 20 25 ЗО 35 40 выдачу информации через коммутатор 31, с той пересчетной декады, которая соответствует кодовой комбинации, принятой в приемо-передающий регистр 14. В результате на вход четырехразрядного анализатора 30 сравнения поступают сигналы с регистра 14 и через коммутатор 31 с формирователя 20, При перезарядном совпадении поступающей информации всех шести принимаемых цифр текущего значения времени анализатор 30 выдает на измеритель 17 разрешающий сигнал а на коммутатор 29 - запрещающий сигнал..При несовпадении анализатор 30 снимает с коммутатора 29-запрещающий сигнал, и информация с регистра 14 через этот коммутатор записывается в соответствующую декаду Формирователя 20. Соответствие декад обеспечивается сигналами, выдаваемыми на коммутатор 29, с разделителя 32 адреса.Передача импульсных последовательностей в прямом и обратном нап-. равлениях по одной и той же двухпроводной линии связи позноляет существенно повысить точность передачи сигналов времени.Кроме того, в предлагаемом способе коррекция нремени упреждения осуществляется не периодически, а непрерывно, по Фазе каждой. принимаемой посылки, что так же повышает точность передачи сигналов времени.Использование в качестве импульсных последовательностей кодовых комбинаций, несущих информацию о текущем нремени, дает воэможность передавать в пункт приема полную дату. Это позволяет надежно устранить многозначность отсчета сигналон времени, и существенно расширяет область их использования. Формула изобретения 1. Способ перелачи сигналов точного времени по линиям связи с переменным временем распространения, заключающийся в циклической передаче в линию связи кодовых последовательностей двоичных импульсов с упреждением соответствующим сигналам точного времени с последующим приемом ответных сигналов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности передачи сигналов точного времени кодоные последовательности двоичных импульсов передают с перерывами, превышающими двойное время их распространения в линии связи н осуществляют коррекцию времени упреждения путем непрерывного усреднения величины отклонения времени распространения всех кодовых последовательностей двоичных импульсов, прошедших по линии связи.2, Устройство для передачи и при-, ема сигналов точного времени по линиям связи с переменным временем распространения, содержащее на передающейстороне датчик сигналов точного времени, первый выход которого соединенс первым входом блока упреждения ис первым входом тактового синхрониза.тора, первый выход блока упрежденияподключен к первому входу передающе-.го регистра, выход которого соединенс первым входом модема, первый выходмодема подключен к линии связи,второй выход модема соединен со вторым входом тактового синхронизатораи с первым входом циклового синхронизатора, первыЯ выход тактового синхронизатора подключен ко второмувходу циклового синхронизатора, на 5приемной стороне выход линии связиподключен к первому входу модема,выход модема соединен с первыми входами приемно-передающего регистра иблока тактовой синхронизации, ко второму входу которого подключен выходгенератора, первый выход блока тактовой синхронизации соединен со вторым входом приемно-передающего регистра, первый выход которого подключен ко второму входу модема, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности передачи и приемасигналов точного времени, в устройство на передающей стороне введеныкоммутатор, блок слежения и измеритель точности фаэирования, вторыевыходы датчика сигналов времени соединены с первыми входами коммутатора,выходы коммутатора подключены ковторым входам передающего регистра,второй выход блока упреждения соединен со вторым входом модема, со вторым входом коммутатора и с первымвходом блока слежения, выход которогоподключен ко ь горому входу блока упре ждения, второй выход тактового синхронизатора соединен со вторым входомблока слежения и с первым входом измерителя точности фазирования, второйвход которого соединен с третьим входом блока слежения и с первым выходом датчика сигналов времени, первый выход циклового синхронизатораподключен к четвертому входу блока слежния, пятый вход которого 50соединен с выходом измерителя точности фазирования, второй выход циклового синхронизатора подключен ктретьему входу. измерителя точностифазирования, третиЯ выход блока упреждения соединен с третьим входом55коммутатора, на приемной стороневведены измеритель точности фаэирования, блок повышения достоверности,выделитель маркера и формировательвыходных сигналов, вторые выходы Ц)приемо-передающего регистра соединены с первыми входами выделителямаркера и блока повышения достовЕрности, первые выходы которого подключены к первым входам формирователя выходных сигналов, второй выход блокаповышения достоверности соединен спервым входом измерителя точности фазирования, первыЯ выход которого подключен ко второму входу формирователявыходных сигналов, первыЯ выход формирователя выходных сигналов соединенс первым входом измерителя точностифазирования, со вторым входом блокаповышения достоверности, с третьимвходом модема и с первым выходом устройства, второй выход формирователявыходных сигналов подключен ко второму выходу устройства и ко второмувходу выделителя маркера, выход которого соединен с третьим входомформирователя выходных сигналов,третьи выходы формирователя выходныхсигналов подключены к третьим выходам устройства и к третьим входамблока повышения достоверности, первый выход блока тактовой синхронизации соединен с четвертым входом формирователя выходных сигналов.3. УстроЯство по п,2, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок слеженияЬыполнен на формирователе задержанногосигнала, измерителе расхождения иуправляемом делителе, первый входблока слежения соединен с первымвходом формирователя задержанных сигналов, выход которого подключен кпервому входу измерителя расхождения,второЯ вход блока слежения соединенс первым входом управляемого делите-.ля, ко второму входу которого подключен выход измерителя расхождения, выход управляемого делителя соединенс выходом блока слежения, третий,четвертый и пятый входы которогоподключены соответственно ко второмувходу формирователя задержанногосигнала, к третьему входу управляемого делителя и ко второму входу измерителя расхождения,4, Устройство по п,2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что измерительточности фазирования выполнен на первом и втором счетчиках и элементе НЕ,первыЯ, второй и третий входы измерителя точности фазирования соединены соответственно с первым входомпервого счетчика, со вторым входомпервого и с первым входом второгосчетчиков и с первым входом элемента НЕ, выход первого счетчика подключен ко второму входу юторогосчетчика, выход которого соединен совторым входом элемента НЕ , выходэлемента НЕ подключен к выходу измерителя точности фазирования.5. УстроЯство по п,2, о т л и ч а.ю щ е е с я тем, что блок повышениядостоверности выполнен на коммутаторе записи, анализаторе, коммутаторесравнения и распределителе адреса,первые входы блока повышения достоверности соединены с первыми входамикоммутатора записи и анализатора, 8580581112выходы коммутатора записи подключе-ны к первым выходам блока повышениядостоверности, второй вход которогосоединен со входом распределителяадрес, третьи входы блока повышениядостоверности подключены к первымвходом коммутатора сравнения, выходыкоторого соединены со вторыми входамьанализатора, первый выход анализатораподключен ко второму входу коммутатора записи, второй выход анализаторасоединен со вторым выходом блока по- о вьыения достоверности, выходы распределителя адреса подключены ко вторымвходом коммутатора сравнения и ктретьим входам коммутатора записи,Источники информации,принятые во внимание при зкспертиэе1 Авторское свидетельство СССР9 509859, кл. Н 04 В 7/02 1974,2, Авторское свидетельство СССРВ 558259, кл, С 04 С 11/02 1975658058 ФАЗ а Составитель Е,.БакеевРедактор А.Шишкина Техред А. Ач Корректор С. Що илиал ППИ "Патентф, г, Ужгород, ул, Проектная Заказ 7252/83 ВНИИПИ по 113035