Устройство для контроля телеметрической информации

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 21 р 780 (21) 2961287/18-24 (511 М. КЛ. с присоединением заявки Мо(23) Приоритет С 08 С 25/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЧ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ 1 2Изобретение относится к телемеха нике и может найти применение в устройствах контроля достоверности при приеме и обработке различной измерительной информации.Известно устройство для контроля достоверности регистрируемой информации, содержащее информационный блок и анализатор, выходы которых подключены к входам блока обработки информации, блок выделения каналов калибровочных сигналов, синхронизатор, коммутатор и операционный блок Г 1 .Недостатком устройства является невысокая точность оценки качества информации, связанная с неидентичностью изменения уровня калибровочных и информационных сигналов при помехах различного типа в зависимости оценки от типа помехи.Известно также устройство для контроля достоверности информации, содержащее информационный блок, выход которого соединен с первым входом блока обработки информации, второй вход которого подключен к выходу анализатора, входы которого соединены соответственно с выходами детектора уровня сигнала, блока оценки нелинейных искажений и детектора уровня шума Г 21.Однако у известного устройства невысокая точность оценки, особенно при малых уровнях помех. Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является устройство для контроля достоверности телеметрической информации, содержащее информационный блок, первый выход которого соединен с первым входом блока обработки информации, второй вход которого подключен к выходу анализатора, входы которого, соединены соответственно с выходами детектора уровня сигнала, блока оценки челинейных искажений и детектора уровня шума, а также блок определения отклонения параметров входы которого соединены с выходами аналого-цифрового преобразователя, вход которого соединен со вторьщ выходом информационного блока, распре делитель, входы которого соединены свыходами дешифратора, а выходы через блок счетчиков и блок вычитания соединены соответственно со входами блока оценки нелинейных искажений и ЗО элемента ИЛИ, выход которого сое,динен со входом детектора уровняшума 3),Недостатками известного устройства являются частный характер Формируемых оценок достоверности, что затрудняет их использование при различных видах обработки информации, втом числе при анализе спектра мощности, корреляционном анализе и т.п.,а также невозможность оперативнойустановки критериев оценки.ц)Цель изобретения . - расширениеобласти применения устройства.Поставленная. цель достигаетсятем, что в устройство для контролядостоверности информации, содержащее 5блбк первичной информации, первыйвыход которого соединен со входоманалого-цифрового преобразователя,анализатор достоверности информации,выходы которого соединены с .первьмивходами формирователя выходной инФормации, блок счетчиков, дешифраторпервый блок ключей и первый блоксравнения введены управляемые кодопреобразователя, регистр сдвига,блоки постоянной памяти, генераторимпульсов, реверсивный счетчик,второй и третий блоки ключей, второйблок сравнения и инвертор, выходаналого-цифрового преобразователясоединенсо вторым входом формирователя выходной информации и первымвходом первого блока ключей, первыйвыход которого через регистр сдвигасоединен с первым входом первого. блока сравнения, выход которого соединен с первым входом первого управляемого кодопреобразователя, второйвыход первого блока ключей соединенс первым входом второго блока сравнения, выход которого соединен с 40первым входом второго блока ключей,первый и второй выходы первого блокапостоянной памяти соединены со.вторыми входами соответственно первогои второго блоков сравнения, выход 45второго блока постоянной памятисоединен со вторым входом первогоуправляемого кодопреобразователя,первый выход которого соединен спервым входом анализатора достоверности информации, второй выход "со входом генератора импульсов и через инвертор со вторым входом второго блока ключей, выход которогосоединен с первым входом второго управляемого кодопреобразователя,второй вход которого соединен с выходом третьего блока постоянной памяти, выход генератора импульсов соединен через дешифратор с первымивходами реверсивного счетчика и тре, тьего блока ключей,. второй выходблока первичной информации соединенсо вторым входом, первого блока ключей, третий выход блока первичнойинформации .соединен непосредственно со вторым входом третьего блока ключей и через блок счетчиков с третьими входами первого и второго управляемых кодопреобразователей, выходвторого управляемого кодопреобразователя соединен со вторым входоманализатора достоверности информации,выход третьего блока ключей соединенсо вторым входом реверсивного счетчика, выход которого соединен с третьим входом второго блока сравнейия.Кроме того, управляемый кодопреобразователь содержит дешифраторы,счетчик, группу элементов И, группуэлементов ИЛИ и инвертор, выходы первого и второго дешифраторов соединены соответственно с первым и вторым входами группы элементов И, выходы которой через группу элементовИЛИ соединены с первым входом счетчика, выход счетчика соединен черезинвертор с первым выходом кодопреобразователя, входы первого и второго,дешифраторов и второй вход счетчикасоединены соответственно с первым,вторым и третьим входами управляемо-.го кодопреобразователя, второй, выходкоторого соединен с.выходом группыэлементов ИЛИ,Анализатор достоверности информации содержит последовательно соединенные блок постоянной памяти, регистр сдвига, блок сравнения, дешифратор, распределитель и блок буферной памяти, выход которого соединенсо вторым входом блока сравнения,выходы распределителя соединены свыходами анализатора достоверностиинформации, вход блока постояннойпамяти и входы блока буферной памяти соединены с первым и вторым входами анализатора достоверности информации.На фиг.1 приведена общая блоксхема предлагаемого устройства;на Фиг.2 - блок-схема управляемогокодопреобразователя; на фиг.З " блоксхема анализатора; на Фиг.4 - основные временные диаграммы, поясняющиеработу устройства на фиг.5 - типовые характеристики. преобразования упуправляемого кодопреобразователяустройство содержит (см.фиг,1)блок 1 первичной информации, аналого"цифровой преобразователь (АЦП) 2,формирователь 3 выходной информации,анализатор 4 достоверности информации, первый блок 5 ключей, регистрб сдвига, первый блок 7 сравнения,первый управляемый кодопреобразователь 8, второй блок 9 сравнения,второй блок 10 ключей, второй управляемый кодопреобразователь 11, третий блок 12 ключей, реверсивный счетчик 13, блок 14 счетчиков, первыйблок 15 постоянной памяти, второйблок 16. постоянной памяти, генератор17 импульсов, инвертор 18, дешифра-.тор 19, третий блок 20 постояннойпамяти,Управляемые кодопреобразователи8 и 11 (фиг.2) состоят из последова-,тельно соединенных первого дешифратора 21, группы элементов И, 22, группы элементов ИЛИ 23, счетчика 24 иинвертора 25, второй вход групп элементов И 22 подключен к выходу второго дешифратора 26.Анализатор 4 достоверности информации (Фиг.3) состоит иэ последовательно соединенных блока 27 буферной.памяти, блока 28 сравнения, дешифратора 29 и распределителя 30, а такжЕ регистра 31 сдвигаи блока 32постоянной памяти.Устройство работает следующимобразом,С первого выхода блока 1, на-.пример магнитного регистратора, сигнал, содержащий в общем случае последовательность непрерывно следующихимпульсов, модулированных по амйлитуде путем КИМ или АИМ, подвергаетсяаналого-цифровому преобразОванию впреобразователе 2 и далее поступаетв виде параллельного кода в блок 3обработки информации, а также напервый вход первого блока 5 ключей,на второй вход которого со второговыхода информационного блока 1 пос-, 30тупает стробирующий сигнал, выделяющий из входной последовательностиимпульсов, эталонные сигналы известной формы и частоты следования. Прииспользовании в качестве эталонного 35сигнала синусоидальной формы с квантованной амплитудой в зависимости отшага квантования в каждом импульсе,содержится определенное число двоичных единиц, называемых далее старшими разрядами. При отсутствии помех в тракте до входа в АЦП 2, наего выходе остальные младшие разряды содержат идентичную комбинациюдвоичных символов. При появлении помех величине их амплитуды соответствуют величины отклонения от предлагаемой величины эталонных сигналов. При этом небольшим нормальнымпомехам соответствуют отклонения,имеющие значащую величину в младшихразрядах. При больших аномальныхискажениях изменения имеют место ив старших .разрядах на выходе АЦП 2.На Фиг.4(1) показан эталонный сигнал,соответствующий квантованному вторичному сигналу с восемью опросами на(2) соответствует выходу преобразователя 2 для случая присутствияпомех всех восьми разрядов, из них 60шеСть - младшие. Сигналы старших(двух) разрядов поступают в регистрб сдвига, объем которого равен объему передаваемой информации о эталонном сигнале за период его повторе ния, это грубая характеристика изменения эталонного сигнала за период(в данном случае шестнадцать разрядов). При этом каждый такт регистрб сдвига обновляется на два разряда (Фиг.4(3), С выхода первого блока 15 постоянной памяти на первыйблок 7 сравнения за каждый тактподается комбинация, показания значений которой соответствуют изменениям эталонного сигнала за периодего повторения. При сравнении принятой (с выхода блока б) и имеющейся(с выхода блока 15) комбинаций ихполное совпадение имеет место приотсутствии помех один раз за периодпередачи эталонного сигнала. Отличие имеет место как за счет помех,так и за счет несинфазности сравниваемых комбинаций в течение почти всего периода передач эталонного сигнала (кроме одного такта). Цифроваявеличина отклонения в виде шестнадцатиразрядного параллельного кодапоступает на вход первого управля-.емого кодопреобразователя 8, назначение которого заключается в преобразовании часто следующего многоразрядного кода в более редко следующий малоразрядный код, а по-существу - преобразование массива отклонений за интервал оценки достоверности в код оценки, характеризуемый относительно малым количеством градаций оценки, и, следовательно, малымколичеством разрядов выходного сигнала. При отсутствии помех на выходепервого блока 7 сравнения абсолютнаявеличина отклонения равна одному изследующих трех значений: а) 0 двоичных единиц (совпадение), б) 8 двоичных единиц и в) 1 б двоичных единиц.При наличии помех величина отклонения изменяется (Фиг,4). Критерием наличия аномальной ошибки обычно является отклонение на величину болеезаданной, например, на 1-3 двоичныеединицы. Величина этого порядка устанавливается соответствующей коман-,дой, подаваемой на вход управлениякодопреобраэователя 8,В кодопреобразователе 8, прежде всего осуществляется дешифрация входных комбинаций двойных символов (в дешифраторе 21), затем выбираются те иэ выходов дешифратора 21, которые соответствуют установленным кри териям. Например, при опознании пере 1 аваемой комбинации по аовпадению всех шестнадцати или пятнадцати символов (отклонение допустимо в одном разряде ,фиг,4-5) открыто только семнадцать элементов И 22, сигналы которых, пройдя группу элементов ИЛИ 23, накапливаются в счетчике 24 за интервал, определяемый блоком 14, например, за одну секунду.По оси х приведены значения объема входного массива данных используемых за интервал оценки, например,за 1024 тактов объем данных составляет 2 ю значений. Соответственно, навыходе при коде оценки равным двумразрядам, используются четыре градации оценки, Путем выбора выходовдешифратора 21 можно управлять видом характеристики преобразования,делая ее выпуклой или вогнутой (Фиг.5),При небольшом уровне шума в тренде до входа в АЦП 2 импульсы на выходе группы элементов ИЛИ 23 появляются периодически с частотой передачиэталонного сигнала. При возникновении помех некоторые из импульсовне будут дешифрованы дешифратором21 и поэтому на выходе блока 23 будут иметь место соответствующие пропуски.Генератор 17 импульсов служит дляформирования служебного сигнала эталонной частоты, используемого втракте оценки нормальных ошибок.На вход этого тракта (блок 9) подается принятый эталонный сигнал вполном объеме, включая старшие имладшие разряды. На другой вход блока 9 с выхода первого блока 15 постоянной памяти поступают комбинациимладших разрядов, соответствующиекодам эталонного сигнала при отсутствии помех. В этот же момент навход реверсивного счетчика 13 подается обновляемая каждый такт комбинация старших разрядов. Для Фазирования работы реверсивного счетчика 13 его запуск производится импульсами, сформированными по сигналам генератора 17 импульсов, сигналы генератора 17 импульсов дешифруются дешифратором 19 и используются для управления третьим блоком 12ключей, на второй вход которого поступают синхроимпульсы с третьего выхода информационного блока 1. Синхроимпульсы с блока 12 подаются напервый вход реверсивного счетчика13 поочередно, в первую и вторуюполовину периода следования эталонного сигнала. После сравнения принятых и сформированных сигналовво втором блоке 9. Сравнения выходная комбинация символов, несущаяинформацию о нормальных отклонениях,стробируется в блоке 10 импульсами,возникающими в моменты появленияаномальных ошибок (для того, чтобыодни и те же аномальные ошибки неучитывать дважды, в двух трактах).Второй управляемый кодопреобраэователь 11 (фиг.2) используется дляпреобразования большого входногомассива данных в,малый массив нормальных оценок достоверности в виде, например, двухразрядного кода, 510 ления выбором критериев сравнения, полученных нормальных и аномальных оценок, что обеспечивает расширение 40 области применения устройства. Использование предлагаемого устройства позволяет перед обработкой информации за один Орогон магнитной ленты с измерительной информацией непос- редственно получить оценку достоверности информации для любых видов ее последующей обработки. Это позволяет сокРатить срок одного из наиболее трудоемких этапов обработки-Формирования единых информационных массивов, на типовых магнитных ленточных носителях в несколько раз и исключить из обработки малоинформативные данные. Формула изобретения 60 65 15 20 25 30 35 В анализаторе 4 массивы нормаль-, ных и аномальных оценок, образующие общую комбинацию двоичных символов, сравниваются с пороговыми комбинациями в блоке 28, причем пороговые комбинации по сигналам управленияизвлекаются из блока 32 постояннойпамяти и заносятся в регистр 31сдвига, В зависимости от состава.средств обработки информации (АЦП 2)и режимов обработки величина пороговых комбинаций (критериев сравнения)может быть изменена, Анализ совпадения входных сигналов блока 28 нроизводится с помощью дешифратора 29, а результаты оценки направляются в формирователь выходной информации распределителем 30.Предложенное устройство формирует не частные оценки, как это делается в известных устройствах, например оценку уровня сигнала, уровня шума, величины нелинейных искажений, а оценки, основанные на нормальных и аномальных отклонениях от эталонного сигнала, возникающие за счет помех. При этом допустимое совместное влияние нормальных и аномальных ошибок по-разному проявляется при различных видах обработки информации, в частности, при спектральном и корреляционном анализе, определении дисперсии и функции. распределения вероятностей В предлагаемом устройстве учет особенностей средств и режимов обработки, для которых производится оценка достоверности, осуществляется путем .оперативного управ 1. УСтройство для контроля телеметрической информации, содержащее блок первичной информации, первый выход которого соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, анализатор достоверности информации, выходы которого соединены с первыми входами формирователя выходной информации, блок счетчиков, дешифратор, первый блок ключей и первый блок сравнения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройст-. ва, в него введены управляемые кодопреобразователи, регистр сдвига, блоки постояннойпамяти, генератор импульсов, реверсивный счетчик, второй и третий блоки ключей, второй блок сравнения и инвертор, выход аналого-цифрового преобразователя соединен со вторым входом формиро-. вателя выходной информации и первым входом первого. блока ключей, первый выход которого через регистр сдвига соединен с первым входом первого блока сравнения, выходкоторого соединен с первым входом первого управляемого кодопреобразователя,второй выход первого блока ключейсоединен с первым входом второгоблока сравнения, выход которого соединен с первым входом второго блокаключей, первый и второй выходы первого блока постоянной памяти соединены со вторыми входами соответ., ственно первого и второго блоковсравнения, выход второго блока постоянной памяти соединен со вторымвходом первого управляемого кодопре.образователя, первый выход которогосоединен с первым входом анализато-ра достоверности информации, второй выход - со входом генератора импульсов и через инвертор со вторымвходом второго блока ключей, выхОдкоторого соединен с первым входомвторого управляемого кодопреобразователя, второй вход которого соеди" нен с выходом третьего блока постоянной памяти, выход генератора импульсов соединен через дешифратор с первыми входами реверсивногосчетчика и третьего блока ключей, второй выход блока первичной информации соединен со вторым входом первого блока ключей, третий выход блока первичной информации соединен непосредственно со вторым входом третьего блока ключей и через блок счетчиков с третьими входами первого и второго управляемых кодопреобразователей, выход второго управляемого кодопреобразователя соединенсо вторым входом, анализатора достоверности информации, выход третьегоблока ключей соединен со вторым 5 входом реверсивного счетчика, выход которого соединен с третьимвходом второго блока сравнения.2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что управляемый кодопреобразователь содержитдешифраторы, счетчик, группу элементов И, группу элементов ИЛИ иинвертор, выходы первого и второгодешифраторов соединены соответственно с первым и вторым входами группыэлементов И, выходы которой черезгруппу элементов ИЛИ соединены спервым входом счетчика, выход счетчика соединен через инвертор с первым выходом кодопреобразователя,входы первого и второго дешифраторов.и второй вход счетчика соединены соответственно с первым, вторыми третьим входами управляемого ко"допреобразователя, второй выход ко торого соединен с выходом группыэлементов ИЛИ.3, Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что анализатор достоверности информации содер- ЗО жит последовательно соединенныеблок постоянной памяти, регистрсдвига, блок сравнения, дешифратор.распределитель и блок буферной памяти, выход которого соединен со вто рым входом блока сравнения выходыраспределителя соединены с выходами анализатора достоверности информации, вход блока постоянной памятии входы блока буферной памяти соеди О нены с первым и вторым входами анализатора достоверности информации. Источники информации,принятые во Внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 237645, кл. 6 08 С 25/04, 1968.2, Авторское свидетельство СССР9 372575, кл. 6 08 С 25/04, 1972.3. Авторское свидетельство СССРР 616650, кл. С 08 С 25/04, 1976