Устройство для распределения частот в сети радиостанций

(51) Н 04 Ь 13/1 вЕнный ИЗОБРЕ МИТЕТ СССР Й И ОЧНРЫ 7 И ГОСУД ПО ДЕДфа.ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ НИЯ Н я(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯЧАСТОТ В СЕТИ РАДИОСТАНЦИЙ, содержащее распределитель, выходы которогоподключены к входам блока управления,который соединен с блоком памяти,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целв повыщения точности, в неговведен основной элемент И, выходкоторого подключен к входу распределителя, при этом .блок памяти содержитблоки элементов ИЛИ, блоки элементовИ и регистры, каждый из которых состоит из элементов памяти, элементов Ии элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ, причемвыходы элементов памяти подключенык первым входам одних элементов И,выходы которых соединены с входамисоответствующих блоков элементов ИЛИ,выходы которых фподключены к первымвходам соответствующих элементов"РАВНОЗНАЧНОСТЬ", вторые входы которых соединены с выходами одних элементов И, вторые входы которых являютсяуправляющими входами блока памяти,стартовым входом которого являютсяпервые входы блоков элементов И,вторые входы которых соединены с выходами соответствующих элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ и с входами других элементов И при этом выходы блоков элементов И являются выходами блока памяти, а блок управления состоит из триггеров, двухвходовых элементов И, входных элементов И, элементов .НЕТ, трехвходовых элементов И и элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами трехвходовых элементов И и с первыми входами одних двухвходо" вых элементов И, к вторым входам которых подключены выходы других двухвходовых элементов И, входы которых соединены с входами соответ ствующих трехвходовых элементов И и с выходами соответствующих триггеров, к входам которых подключены выходы входных элементов И, причем выходы распределителя соединены с первыми входами элементов НЕТ, выходы которых подключены к первым входам одних входных элементов И, и с пер" выми входами других входных элементовИ, вторые входы которых соединены с вторыми входами соответствующих элементов НЕТ, выход элемента ИЛИ подключен к первому входу основного элемента И, второй и третий входы которого являются соответственно стартовым и тактовым входами устройства, при этом вторые входы элементов ЕТ и одних входных элементов И вляются входами блока управления, выходами которого являются выходы двухвходовых элементов И.Изобретение относится к техникерадиосвязи и может использоватьсядля распределения частот в сети радиостанций при построении систем связис подвижными объектами. 5Известно устройСтво для назначения рабочих частот,. содержащее блокпамяти,выходы которого подключены квходам блока управления, выход которого соединен с первым входом блока Опамяти Я .Недостаток известного устройствазаключается в низкой точности назначения частот при воздействии помех.Наиболее близким к предлагаемому 15по технической сущности и достигаемому результату является устройстводля распределения частот в сети радиостанций, содержащее распределительвыходы которого подулючены к входам 20блока управления,.который соединенс блоком памяти 2.Однако это устройство имеет низкуюточность.25Цель изобретения - повышение точности,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для распределения частот в сети радиостанций,30содержащее распределитель, выходыкоторого подключены к входам блокауправления, который соединен с блокбм памяти, введен основной элементИ, выход которого подключен к входураспределителя, при этом блок памяти З 5содержит блоки элементов ИЛИ, блокиэлементов И и регистры, каждый изкоторых состоит из элементов памяти,.элементов И и элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ, причем выходы элементов памяти подключены к первым входам однихэлементов И, выходы которых соединены с входами соответствующих блоков элементов ИЛИ, выходы которыхподключены к первым входам соответствующих элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ,вторые входы которых соединены свыходами одних элементов И, вторыевходы которых являются управляющимивходами блока памяти, стартовым 50входом которого являются первыевходы блоков элементов И, вторыевходы которых соединены с выходамисоответствующих элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ и с входами других элементов И,55при этом выходы блоков элементов И являются выходами блока памяти, а блокуправления состоит из триггеров,двухвходовых элементов И, входныхэлементов И, элементов НЕТ, трехвходовых элементов И и элемента ИЛИ,входы которого соединены с выходамитрехвходовых элементов И и с первымивходами одних двухвходовых элементовИ, к вторьв входам которых подключены выходы двугих двухвходовыхэлементов И, входы которых соединеныс входами соответствующих трехвходовых элементов И и с выходами соответствующих триггеров к входам которых подключены выходы входных элементов И, причем выходы распределителясоединены с первыми входами элементов НЕТ, выходы которых подключенык первым входам одних входных элементов И, и с первыми входами другихвходных элементов И, вторые входыкоторых соединены с вторыми входамисоответствующих элементов НЕТ, выходэлемента ИЛИ плдключен к первомувходу основного элемента И, второй итретий входы которого являются соответственно стартовым и тактовым входами устройства, при этом вторые входы элементов НЕТ и одних входныхэлементов И являются входами блокауправления выходами которого являются выходы одних двухвходовых элементов И,На фиг. 1 изображена струкурнаяэлектрическая схема предлагаемогоустройства; на фиг. 2 - то же, блокапамяти. Устройство для распределения частот в сети радиостанций содержит блок 1 памяти, блок 2 управления, состоящий из элемента ИЛИ 3, триггеров 4, двухвходовых элементов И 5, входных элементов И 6, элементов . НЕТ 7 и трехвходовых элементов И 8, распределитель 9, имеющий первый 91, второй 94 и третий 9 выходы, основной элемент И 10, При этом блок памяти содержит (фиг, 2) блоки 11 элементов ИЛИ, блоки 12 элементов И, регистры 13, каждый из которых состоит из элементов 14 памяти, элементов И 15 и элементов. РАВНОЗНАЧНОСТЬ 16.Устройство работает следующим образом.Все регистры 13 блока 1 памяти (фиг. 2) разбиты на группы, число которых равно числу радиостанций в коллективе (М станций). Число регистров 13 в каждой группе равно числу частот, отведенных для работы3 114 Околлектива радиостанций (11 частот).Работа .устройства рассматриваетсяна примере коллектива, содержащегодве станции (И=2), для работы кото.,рого отведено три частоты (0 =3).Соответственно этому блок 1 памяти. содержит две группы регистров 13 потри регистра в каждой группе.Перед началом работы устройствав регистры 13 записываются в двоичном коде значения чисел Н опредеВ 1 Ц фляющих качество работы каждой станции, входящей в коллектив, на каждойчастоте, В первый регистр 13 первойгруппы записывается двоичное выра-женче числа Н 11 (качество, котороеобеспечит первая станция, если онобудет работать на первой частоте)Во второй регистр 13 записано числоН 1 (первая станция, вторая частота),20В третий регистр 13 первой группы -число Н 1 (первая станция, третья. Далее - число Н 2 (вторая станция,вторая частота), и, наконец, в последний регистр 13 (третий регистртретьей группы) - число Н 21. Записьосуществляется таким образом, чторазряды по старшинству располагаются сверху вниз (старший разряд всамый верхний элемент 14 памяти).В исходном состоянии все, триггеры З4 (фи . 1) блока 2 находятся в нулевом состоянии и, следовательно, наих инверсных (нулевых) выходах имеются единичные сигналы. Совпадениеединичных сигналов от инверсныхвыходов триггеров 4 блока 2 управления вызывает единичные сигналы навыходах обоих трехвходовых элементов И 8, а тйкже на выходах соответствующих двухвходовых элементовИ 5. Поэтому.на выходах других двухвходовых элементов И 5 также имеютместо единичные сигналы. Эти единичные сигналы поступают на управляющиевходы регистров 13 блока 1 памяти идалее на элементы И 15 каждого регистра 13. Одновременно единичные сигналы свыходов трехвходовых элементов И 8блока 2 управления поступают,навходы элемента ИЛИ 3, вызывая наего выходе единичный сигнал. Этотсигнал поступает на основной эле 259 4мент И 10. Однако до тех пор, покапо стартовому входу не поступитединичный сигнал, основной элементИ 1 О остается закрытым, не позволяятактовым импульсам,поступающим наего тактовый вход, проникать на входраспределителя 9,Первый этап работы устройствазаключается в сравнении всех чиселНс целью выбора максимальногоиз них. Это сравнение начинается сотбора тех чисел, которые имеютединицу в старшем разряде. Очевидно,что искомое максимальное числодолжно находиться среди них. Числа снулем в старшем разряде заведомоменьше и, следовательно могут быть.отброшены, за исключением случая,когда нули записаны в старших разрядах всех регистров 13. В этом случаеанализ переносится на более низкийуровень, в следующий, более младшййразряд. Если же в старших разрядахнекоторых чисел имеются единицы, тодальнейшему анализу подвергаютсятолько эти числа,Если некоторые из чисел Н,л таковы, что в их.старших разрядах имеютсяединицы, то единичные сигналы имеютместо на прямых выходах элементов 14памяти старших (верхних по схеме)разрядов соответствующих регистров 13.Эти единичные сигналы, проходя черезоткрытые элементы И 15, поступаютна входы блока 11 элементов ИЛИ иэлемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ 16. Наличиеединичного сигнала хотя бы на одномиз входов блока 11 элементов ИЛИвызывает появление единичного сигналана его выходе. Этот единичный сигналпоступает на вторые входы элементовРАВНОЗНАЧНОСТЬ 16 старшего разрядавсех регистров 13. Элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ 16 Формирует на своем выходеединичный сигнал лишь тогда, когдасигналы на его входах имеют одинаковое значение,(оба нули, либо обаединицы), Поэтому единичный сигналимеет место на выходах только техэлементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 16, которыеимеют единичные сигналы на своихпервых входах, т.е. тех, на которыеот элементов 14 памяти через элементы И 15 поданы единичные сигналы. Нулевые сигналы, записанные востальных, элементах памяти 14, такжечерез соответствующие им элементы И15 записываются в паузах на "свои"элементы РАВНОЗНАЧНОСТЬ 16. Поскольку на вторые входы этих элеменгов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 16 поступает единичный сигнал, то выходной сигнал указанныхэлементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 16 нулевой. 5 Сигналы (единичные либо нулевые) с выходов элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 16 старшего разряда всех рег 1 стров 13 поступают на соответствующие каждому из этих регистров 13 блоки 12 элементов И. Одновременно нулевые сигналы с выходов тех элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 16, где они имеют место, поступают на соответствующие элементы И 15 следующего более младшего раз ряда, тем самым блокируют эти элементы, и из анализа исключается весь регистр 13 с нулем в старшемразряде.Если все числа Н,1, таковы, что 20 их двоичное изображение имеет в старшем разряде нуль, то элементы 14 памяти старшего разряда всех регистров 13 находятся в нулевом состоянии и через открытые элементы 25 И 15 на все входы блока 11 элементов ИЛИ старшего разряда, а также на Входы элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 16 старшего разряда всех регистров 13 поданы нулевые сигналы. НулевойЗО сигнал, который имеет место в этом случае на выходе блока 11 элементов ИЛИ, поступает на вторые входы всех элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 16. Таким образом, сигналы на обоих входах каждого из этих элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 16 имеют одинаковое значение, и выходной сигнал у каждого из них оказывается единичным. Эти сигналы поступают на соответствующие элементы 40 И 15 следующего более младшего разряда и на блок 12 элементов И. Анализ, таким образом, переносится в следующий младший разряд. На уровне этого более младшего разряда процес сы повторяются.Если наибольшее значение имеет только одно из чисел, записанных в регистрах 13, то на всех входах блока 12 элементов И, соответствующего 50 этому регистру 13, имеют место единичные сигналы. Если таких чисел несколько, то возбуждены входы всех блоков 12 элементов И, соответствующих регистрам 13, содержащим эти 55 числа. Наконец, если все числа одинаковы (в том числе, когда все они равны нулю), то возбуждены все входы блока 12 элементов И всех регистров 13,Процесс записи чисел Н являетсящяподготовительным, причем, как следуетиз описанного, непосредственно послезаписи чисел в регистры 13 блок 1памяти подготовлен к реализацииоперации выбора максимального числа.Рабочий цикл предлагаемого устройства начинается в момент поступления запроса на частоты. Этот запросреализуется подачей единичного сигнала на стартовый вход основного элемента И 10 и блока 1 памяти,Единичный сигнал со стартовоговхода проходит лишь через те блоки12 элементов И, у которых возбужденывсе остальные входы. Поскольку этоимеет место только для тех блоков 12элементов И, в чьих регистрах 13записано наибольшее число, единичныйсигнал пронИкает только через этиблоки 12 элементов И на соответствующие им управляющие выходы.Таким образом, скорость протекания процессавыбора наибольшегочисла (чисел) определяется лишьвременем распространения стартовогосигнала от входа к выходу,Единичные сигналы с тех выходовблока 1 памяти, которые соответствуютрегистрам 13 с максимальным числом,поступают на входные элементы И 6,триггеры 4 и на управляющие входыэлементов НЕТ 7, Соответствующиевходные элементы И 6 открываются, аэлементы НЕТ 7 запираются.Триггеры 4, как и регистры 13,разбиты на группы. Каждому регистру13 и выходу в блоке 1 соответствуеттриггер 4. В исходном состояниираспределитель 9 находится в положении, прн котором возбужден его первыйвыход 94, Единичный сигнал с первоговыхода 91 распределителя 9 поступаетна входные элементы И 6 и элементыНЕТ 7 соответствующего триггера 4(первого триггера второй группы),Если число Н , соответствующееуказанному триггеру 4, оказываетсянаибольшим либо входит в число наибольших, входной элемент И 6, соответствующий этому триггеру 4, оказывается открытым, а элемент НЕТ 7закрытым. Поэтому единичный сигналс первого выхода 9 распределителя 9через входной элемент И 6 проникаетна соответствующий вход триггера 4второй группы и переводит его в .единичное .состояние. При этом единичный сигнал на инверсном выходе триггера 4 сменяется нулевым и поступает на соответствующий двухвходовой элемент 5 И 5. Нулевые сигналы, которые, в свою очередь, появляются на выходах этих элементов И, поступают на другие двухвходовые элементы И 5, вызывая нулевые сигналы на выходах этих элементов. Следовательно, нулевой сигнал поступает на управляющий вход, соответствующий определенному регистру 13, и на управляющие входы всех других регистров 13. Нулевой сигнал с входа попадает,на элементы И 15 и отключает все элементы 1.4 памяти от соответствующих им блоков 11 элементов ИЛИ, т.е. исключает весь регистр из анализа. Перевод соответ ствующего триггера 4 в единичное состояние означает, что первая частота назначается второй станцией, т.е. на эту частоту назначается станция, которая может на ней работать наи более эффективно. Отключение другихрегистров 13 соответствует тому, что вторая станция получила свое назначение и, следовательно, не может больше претендовать на частоты. 30 Отключение соответствующего регистра13 первой группы (в котором записано качество, которое обеспечит первая станция, если она будет работать на первой частоте отвечает тому факту, что первая частота уже занята и претендовать на нее больше нельзя.Если число Н не оказалось максимальным (или в,числе максимальных), то на управляющем выхоДе, который 40 соответствует регистру 13, где записано это число, имеется нулевой сигнал. Поэтому соответствующий указанному выходу входной элемент И 6 оказывается закрытым, а элемент 45 НЕТ 7 - открытым, и единичный сигнал с выхода 9 распределителя 9 на триггер 4 не поступает, а проходит через элемент НЕТ 7 и поступает на входной элемент И 6, соответствующий другому триггеру 4.Если число Н , записанное в определенном регистре 13 максималь-, ное, то на соответствующем этому регистру 13 управляющем выходе имеет место единичный сигнал, открывающий входной элемент И 6. Поэтому единичный сигнал с выхода 9 распределителя 9, прошедший элемент НЕТ 7, черезоткрытый входной элемент И 15 поступает на соответствующий вход триггера 4 и переводит его в единичноесостояние. Это означает, что перваячастота отдается первой станции.Аналогично описанному в указанномслучае нулевой сигнал появляетчя наинверсном выходе триггера 4, на выходе соответствующего трехвходовогоэлемента И 8, на выходах определенныхдвухвходовых элементов И 5, на выходах всех других двухвходовых элементов И 5. Соответствующие двухвходовыеэлементы И 5 подают нулевые сигналына соответствующие им управляющиевходы и тем самым отключают все регистры 13. Таким образом, перваястанция получает первую частоту(определенный триггер 4 переведен вединичное состояние), вся перваястанция исключается из дальнейшегоанализа (все регистры 13 первой груп-пы отключены), первая частота занята,и вторая станция уже не может претендовать на нее (первый регистр 13второй группы отключен).Наконец, если обачисла Н 1 и Нне входят в число максимальных, обавходных элемента И Ь, соответствующиерегистрам, где записаны эти числа,закрыты, и единичный сигнал с выхода9 распределителя 9 не может перевести первые триггеры 4 в единичноесостояние, то это означает, что первая частота остается незанятой нитой, ни другой станцией,Тактовый импульс, поступающийвслед за этим на тактовый вход черезоткрытый основной элемент И 1 О, следует на распределитель 9 и переводитего в следующее состояние. При этомединичный сигнал с выхода 91 перемещается на выход 9 распределителя,9,Если максимальным было число Н 1,то, как описано, определенные регистры 13 отключены, а блок 1 памятиосуществляет выбор наибольшего из,оставшихся чисел Н и Н 1 . Соответственно этому открытыми оказываютсявходные элементы И 6 (либо один,либо другой, либо оба вместе). Еслинаибольшим оказалось число Н , тотриггер 4 переходит в единичноесостояние (первой станцией назначенавторая частота), на инверсном выходеэтого триггера 4 появляется нулевойсигнал. Нулевой сигнал возникает навыходах определенных двухвходовых элементов И 5. Все регистры 13 отключены. Поскольку нулевой сигнал имеет. ся теперь на выходах обоих трехвхо.довых элементов И 8, то нулевой сиг нал возникает также на выходе элемента ИЛИ 3, поступает на основной элемент И 10 и закрывает его, Тем самым прекращается доступ тактовых импульсов с входа на распределитель 9,0 Процесс распределения частот на этом заканчивается.Аналогичным образом можно рассмотреть работу устройства при других комбинациях возбужденных выходов блока 2,управления.Таким образом, единичное состояние какого"либо триггера 4 означает, что станция, которой соответствует группа, содержащая данный триггер, назна чена на некоторую частоту. Номер частоты - номер триггера внутри группы. Поскольку после завершения процесса распределения в единичном состоянии оказываются по одному триг геру 4 внутри каждой группы, все регистры 13 блока 1 памяти оказыва- . ются отключенными. Поэтому в процессе работы коллектива радиостанции, когда числа Низменяются во времени, пос-ЭО ле завершения очередного этапа распределения частот, числа Н в регистрах 13 могут быть заменены другими, еслиусловия работыизменилнсь. При этомможно даже не снимать единичногосигнала со стартового входа и непереводить распределитель 9 в исход-ное состояние,Новый процесс распределения начинается, как только триггеры 4 обращаются в нулевое состояние,Таким образом, процесс распределения может иметь дополнительный характер, что особенно важнодля системсвязи, работающих на подвижных объектах.В предлагаемом устройстве в отличие от прототипа используются непосредственно числа Н а не их ранги,что существенно повышает точностьрешения задачи.Кроме того, процесс распределениячастот занимает от М тактов в самом(М+ 1)благоприятном случае дотактов в самом неблагоприятном случае, Все время здесь тратится непосредственно на решение задачи о распределении и не требуется затрат напредварительную сортировку чиселН для поетроения,вариационныхрядов. Таким образом, весь цикл распределения частот оказывается значительно короче.