Устройство для передачи сигналов точного времени

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

iJ/

Н ABTQPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3753280/24-24 (22) 07.06.84 (46) 15.01.86. Бюл.К - 2 (72) В.И.Цветков (53) 621.398(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 558259, кл. g 04 С 11/02,1975.

Авторское свидетельство СССР

Ф 858058, кл. 4 07 С 19/28, 1981. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ

СИГНАЛОВ ТОЧНОГО ВРЕМЕНИ, содержащее на передающей стороне датчик сигналов времени, управляющий выход которого соединен с первыми входами блока упреждения тактового синхронизатора, блока слежения и управляющим входом измерителя точности фазирования, информационные выходы датчика сигналов времени подключены к информационным входам коммутатора, выходы которого соединены с информационными входами передающего регистра, выход которого подключен к первому входу модема, первый выход блока упреждения соединен с тактовым входом коммутатора, второй выход блока упреждения подключен к тактовому входу передающего регистра, третий выход блока упреждения соединен с управляющим входом коммутатора и вторыми входами модема и блока слежения, выход последнего подключен к второму входу блока . упреждения, первый выход тактового синхронизатора соединен с входом коррекции измерителя точности фази. рования, выход которого подключен к третьему входу блока слежения, первый выход модема соединен с линией связи, второй выход модема

„„SU„„1aOS>6S А (5))4 G 08 С 19/28 подключен к первому и второму входам соответственно циклового н такI тового синхронизаторов,первые вьп, оды которых соединены соответственно с четвертым и пятым входами блока слежения, второй выход тактового синхронизатора,подключен ко второму входу циклового синхронизатора, второй выход которого соединен с . входом запрета измерителя точности, фазирования, на приемной стороне . выход линии связи подключен к первому входу модема, выход которого соединен с первыми входами блока тактовой синхронизации и регистра, выход генератора подключен к второму входу блока тактовой синхрониза-.. ции, первый выход которого соединен с вторым входом регистра и первым входом формирователя выходных сигналов, первый выход которого подключен к управляющему входу измерителя точности фазирования, первому входу блока повьпиения достоверности, второму входу модема и первому выходу устройства, второй вьгход блока тактовой синхронизации подключен к входу коррекции измерителя точности фазирования, выход которого соединен с вторым входом формирователя выходных сигналов, второй выход которого подключен к первому входу устройства и первому входу селектора . маркерных импульсов, выход которого соединен с третьим входом формирователя выходных сигналов, третьи выходы которого подключены к первым входам устройства, выходы регистра соединены с вторыми входами селектора маркерных импульсов и вторыми входами г 7

У

7(: - т -:О7": т" . „--(: —; гг i г г,г!

ci1i г г

„г! —. .г г..«(:.(.г! . гг

:»i«1:; г г (г г,, . г. ), ". 6

;! I i ;!

f бЛОКа ПОВ(.((()Е}(1.(Я ДОСтОВ".P)(ÎQT«f, . Рвые выходы которого под)«)лю-. спы —; четвертым входам формирова геля вы-. ходных сигналов, че THе ртые .«ь))(оды которого соединены с вторь(гш ныха-ДаМИ УСтРОйСтВа И тРЕтЬИМИ В:ОДаг(И блока повышения достовер"- о"пт!

}) TOPOA P(«JXOP KOT0PQjQ (jQ c Г :.С«10((ЕН )CQ входу запрета измерит<ел точнос,е фааиРОВат(ИЯ О i 1 TT т) а -.г г)г Г Е тем, что, с целью повып(ен((я бистро-действия„ в него виеден па прие )о- .:

СТОРОНЕ фОРМИРОВС(ЕЛЬ O7ВЕтНЬтХ

СИГНаЛОВ, ВЫХОД КОТОРОГО ПОД(т)(!ОЧС(! к третьему входу модема. Выходы генератора ((модема сое(!илань(сог).".— ветственно с гактовы::. и .: ) ((о; .(г

НЫМ »)ХОД! =к(11 Гфг)Р CTPQI)clcтн,,r;, r; -,»-,.r : ЛЬ« ( сигналов.

2«устройство «и) 1,!, о 7 л н ч

}r) (((Е E-. С я Е) (т т("1 Q«)О()Г (ip<- .c! j -- ;) i«

О (T) li j НЬГХ („г ";, iQ !, C i i«j(«(»ijf(Г.( втор()й. г}) ((r)ò ((и т(" òj)ер Т! и ()..Tc(((-)(7 rf()P)((i(! (т) "j J(()«)()1 J e»i (-. TJß(! О c!-, 1); (! < !); (1ЗОбр<«Г! (-7(O Отиоо:Г) : 1; -!«,"»(!! .(((С

СВЯЗИ И КО)т(Е 7." бЫТЬ И! . ПО И<: 3 CT)

ВРСМЕНИ ПО Ка»)а((»".,". Лиг-.(;..И.; С )Я-:)Г

ПЕpЕМЕННЬ<М i ПЬ(р )МO Г))а:П(ЦЕЛЬ И=iобРЕ -:::-(.:Я - ..:Ci)1(! (Е.;. =

r()(,)(тРОДЕйс T (З(. Я УетРС«ИСтВВ

1}а «TI(" 1 т! !)" «(< r -(Е;7,,,, гг!.!.. г:

НаЛЬНаЯ СХЕМа т)СT1)Q. TQ !.(((i i!а;(;»г фуНКЦИОЬ(ат(1«})ая (- (Е("(а феpr ice(IT»)) ci i(),. г

«

OTBeTHOl О С И(Г; c! )(а : ilc!. Cijf." (c c ) ":i r« ная диаграм:;а ",зоо .. . -;((т((йсть« уст1)ойство r)(),),o».;, гт lic. «сд,", )i)i).".ИIВ . . С("З(-1 I: ) (:!

ПЕ()Е««т(((1 ((1(, Г О т;.,j Г j З (т Г

СИГ}(а)»ОВ «P<)(Г ii)i ГС«(()«! «". ;: . Г.

ГГЕПЕ па}Г«(<г(«1 () i(« i 1; r» г)а (-, б;7<):..;. уп реь.,!.ения,«б (! О (а дат Пг)(.),„та!(.тD ;Q: » Г i«I(. (ir;i i-:,.;. ГC

10 1.(и)()(о)- <.,-! с,;:,:., т((г((()(): 0; а (1

У

ХОДЕ:.<,1

TTj) ((CМ(()!).. ) г. (!«i Е Г:;!(,(т i() П<- .М ..! . р:."=ГИ(зтр, ;, j .j . ()«}т(,!)(7,: (; Г ;(т т(\ f,".()(r О(j о .,, («г! —.)- )Иг (т « ",гг«Н7 т= г 1, Ч «T(«1 I " «jr (1го ji .ГJ fP(С ) j .

r„

"ьп(ульсоз, })ыхоп 7;ото )»;О п=,гк;7 )че» к п:-.<«гic((I гстгп(ов),)(Qч(1.! <1)(((s ë .)»

)р(п гера блока, прямой )((ход гослег(»(((ГОСГ«П(».= . !(еj)1 - "t Вc С i)i)М (Ь "" г

«т . -"с::(т« .г! бjlo)(,l „.:ьг.l) ., (f) серого

"г<, тг « и т". 1) т нf rr; qr т О гг («г - f «r iiii г гГ)!«С(,. ВЫ«(() П (ГГ«!» .(С " f . " 1()if:-и С

",

:! ir ХQ«г Уь(1 (i«(о(т(:Х!}(" .! »7сг) i !«! !lf) ri)(Л)Г)() i=i () ТQOÜ(ri !(* Р r(Д «(. i;(j. ;r i J «: j 1 «7! гг) г г. бп» (;! я; «7« - (r)fcf«TT i! - r i(r «r,(T 7, по(«(f третнй Jl c T «- рг Ь(). ВЬ(CC!;((«: .:,-«; !1OC«ОЕ =

7,«fi.r,v, Tj — ГГ«г(1 ГЕро — СОС т:lr-i) Ст:,<. «и;«

1205165

50 нике 3 дешифрируется селектором(20 иаркерных импульсов. Сигнал с вйхода селектора 20 фиксирует (устанавлива. ет) делители частоты формирователя

21. Кодовые комбинации текущего времени с регистра 14 через блок 19 зи и через время распространения

Т приходят на модем 13 приемника (Лиг.3в) . 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 формирователя 21 выходных сигналов в приемнике. С выхода модема 13 принятые сигналы поступают на формирователь 15 ответного сигнала и блок 17 тактовой синхронизации, которые используют в качестве тактовой частоту генератора 16. Формирователь !5 ответного сигнала, работоспособность которого налаживается сразу после приема первых четырех единичных посылок из линии связи, вносит в принятые сигналы фиксированную задержку 4 с !фиг.3), необходимую для изменения направления передачи сигналов от приемника 3 к передатчику 1. Блок 17 тактовой синхронизации при этом только начинает занимающий значительное время (7-10 с в известном устройстве) процесс усреднения фазы принимаемых посылок с целью выработки тактовой частоты, необходимой для работы регистра 14 и формирователя 21 выходных сигналов. Пока в приемнике 3 продолжается усреднение фазы принятых импульсов, задержанные сигналы (фиг.3 г) через модем 13 поступают в линию 2 связи и через время распространения Тр возвращаются на модем 12 передатчикà 1 (фиг.3 д).

С выхода модема 12 сигналы подаются на цикловой синхронизатор ll и на тактовый синхронизатор 10, который осуществляет, работая практически одновременно с блоком 17 тактовой синхронизации в приемнике, усреднение флюктуаций фазы единичных посылок, по окончании которого вырабатывает тактовые импульсы, необходимые для работы циклового синхронизатора ll. На блок 8 слежения приходят управляющие сигналы с блока

7 и синхронизатора 11, в зависимости ,.от временного соотношения между которыми и производится коррекция времени упреждения до тех пор, пока не станут равны упреждения Тц и время задержки Т (фиг.3) . Одновременно на блок 8 слежения эа временем распространения поступают импульсы коррекции, вырабатываемые тактовым синхронизатором IO.

1О

I5

4

В блоке эти импульсы складываются или вычитаются с последовательностью импульсов, приходящих с датчика 4.

Корректируемая таким методом последовательность подается на блок 7 упреждения, формирующий упрежденную шкалу времени. Это позволяет корректировать время упреждения непрерывно1 причем проводимая коррекция не внушает работы тактового синхронизатора 10 в передатчике и блока 17 тактовой синхронизации в приемнике.

Измеритель 9 точности фазирования определяет число импульсов кор-, рекции, поступающих с тактового синхронизатора 10 на блок 8 слежения эа единицу времени. Если число этих импульсов меньше порогового значения, то при наличии разрешающего сигнала с циклового синхрониэатора ll измеритель 9 точности фазирования выдает сигнал запрещающий подстройку времени упреждения блоком 8 слежения.

В приемнике 3 блок 17 тактовой синхронизации по окончании усреднения фазы принимаемых посылок вырабатывает тактовую частоту необходимую для работы приемного регистра 14. Эта же тактовая частота подается на формирователь 21, осуществляющий формирование сетки выходных частот и управляющих сигналов, поступающих на выходные шины 22, причем эти сигналы (фиг.3е) находятся в фазе с сигналами датчика

4 сигналов времени (фиг.3а), так как слежение эа равенством времен упреждения и. распространения в передатчике 1 осуществляется непрерывно.

В передатчике 1 значения текущего времени с датчика 4 поступают на коммутатор 5, который переключается сигналами, формируемыми блоком 7.

Коммутатор 5 осуществляет запись в регистр 6 значений одной иэ шести ( десятки и единицы часов, минут, секунд) цифр, которые далее пооче редно передаются в линию 2. Один раз в секунду по сигналу блока 7 коммутатор 5 записывает в регистр маркерную комбинацию, которая в прием12051

10 повышения достоверности поступают в формирователь 22 и записываются в пересчетные декады формирователя, с которых подаются для контроля записи на блок 19, а также на выход устройства по шинам 23. Работой блока 19 управляет сигнал, поступающий с выхода формирователя 21.

Измеритель 18 точности фазирования приемника по числу импульсов коррекции, поступающих с блока 17 за единицу времени, определяет наличие вхождения с синхронизм приемника 3 и при наличии разрешающего сигнала от блока 19 повышения достоверности разрешает формирователю 21 вьдачу сигналов на шинах 23. Из кодовых комбинаций, прошедших линию связи в прямом и обратном направлениях передатчик 1 с помощью цикло- 20 вого синхронизатора 11 вьделяет мар-! кер, который используется для работы блока 8 слежения.

Передача импульсных последовательностей в прямом и обратном направле- 25 ниях IIo одной и той же линии связи с непрерывной по фазе каждой принимаемой посылки коррекцией времени упреждения позволяет получить необходимую точность передачи и приема сигналов времени. Использование в качестве импульсных последовательностей кодовых комбинаций, несущих информацию о текущем времени, дает возможность передавать в пункт приема полную дату.

Формирователь ответного сигнала (фиг.2) осуществляет задержку принятых из линии 2 связи сигналов кодовых комбинаций на время равное

4 ь {фиг.3г} без изменения информации о текущем времени, содержащейся в принятых кодовых комбинациях, и работает следующим образом. "с

Пусть в исходном состоянии распре-45 делитель 25 находится в таком состоянии, что на его четвертом выходе присутствует сигнал "1" (на всех остальных — "0"), а 3 -триггеры 27 и счетчики 29 всех блоков 26 задерж- 50 ки находятся в нулевых состояниях.

Очередная единичная посылка, принятая из линии связи, служит тактовым сигналом для счетчика 25 и, воздействуя на его вход, вызывает гоявление 55 сигнала "1" на его первом выходе, а на всех остальных — "0". Фронтом этого сигнала переводится в единич65 б ное состояние 3 -триггер 27 блока

26 задержки. Схема И 28 блока 26 начинает пропускать на вход счетчи. ка 29 этого блока импульсы от умножителя 24. Через время равное 4 фиг.3) на выходе счетчика 29 блока

26 появляется сигнал переполнения, который .преобразуется формирователем

30 этого блока в импульс. Длительность сформированного импульса принципиального значения не имеет, так как информативным является положение во времени его переднего фронта.

Этот импульс осуществляет в блоке

26,у перевод 0 -триггера 27 в нулевое состояние, т.е. закрытие элемента

И 28 и сброс в нулевое состояние счетчика 29, а также через схему ИЛИ

31 проходит к модему 13 приемника.

Следующие единичные посылки, принятые из линии 2 связи, вызывают срабатывание распределителя 25, что приводит к последовательному появлению сигнала "1" на его втором, третьем, четвертом, первом и т.д. выходах, что, в свою очередь, вызывает срабатывание второго, третьего, четвертого, первого и т.д. блоков задержки. Выходные импульсы каждого из блоков, получив задержку на 47 через схему ИЛИ 31 попадают на вход модема 13. Так как максимальное число импульсов в кодовых комбинациях равно четырем, то четырех блоков 26 достаточно для формирования задержки любой кодовой комбинации. Однако число импульсов в кодовых комбинациях как правило меньше четырех, поэтому в формировании задержки для любого очередного принятого импульса участвует тот блок 26 задержки, на входе которого появился сигнал "1" с распределителя 25.

При этом изменения информации о текущем времени„ которая содержится в принятых кодовых комбинациях, це происходит, так как при формировании ответного сигнала на любую принятую кодовую комбинацию будут запущены . столько блоков 26 задержки, сколько импульсов содержалось в этой кодовой комбинации.

Ошибка формирования задержки 4 каждым каналом 26 не превышает перио-да используемой тактовой частоты от умножителя 24.При этом коэффициент умножения частоты умножителя 24 должен выбираться исходя из соображе

1205165

7 ний минимально допустимой временной ошибки при формировании ответного сигнала с задержкой 4 ь, в то время как для генератора 16 определяющим является стабильность частоты, влияющая на частность фазовой подстройки синхронизируемых выходных сигналов, а не ее номинал.

Для приведения формирователя

15 в состояние готовности к правильному формированию ответных сигналов после включения питающего приемника

3 напряжения достаточно прихода на вход распределителя 25 четырех импульсов, так как при этом все каналы

26 формирования задержки установлены в исходное состояние импульсами с соответствующих формирователей 30.

Таким образом, после поступления на приемник первых четырех единичных посылок: организуется обратная передача кодовых последовательностей от приемника 3 к передатчику 1, т.е. процессы усреднения фазы принимаемых посылок в передатчике для выработки управляющих импульсов блока 8 слежения и В приемнике для управления

10 работой регистра 14 и формирователя выходных сигналов 21,идут не последовательно, а одновременно. Следовательно время вхождения в синхронизм . устройства передачи и приема сигна15 лов точного времени по линиям связи с переменным временем распространения сокращается практически вдвое.

12051 65

1 ;орректор А, ляско т!.ира.к 6! 0 Подписное

ВНИИХИ I осад;!рстве!!но!-с кс митета СССР по де. ам;зобрете! ий н о. кр,!тий

t,035, Москва, %-35, Рауаская .!аб... д.4/5

Зека, 8530 57

"ièëHàë ППП Па.ент", г. Ужгород, у.i. Ïðîåêòíàÿ,4

J . > - t t <3 i

Ре;:,ак гор Л. Пчслинская техр =,ä 3. Цал-.;.