Устройство для сопряжения с двухпроводной линией связи трактов приема и передачи

 

Изобретение относится к технике электросвязи и может использоваться в системах передачи информации с кабельньми линиями связи. Устройство осуществляел преобразование двухуровневого двоичного сигнала в трехуровневый биполярный сигнал для передачи . информации в линию связи и обратное преобразование при приеме информации. Активизация разряда линии связи после передачи каждого бита информации позволила увеличить помехоустойчивость , достоверность и дальность передачи устройства. Устройство содержит регистр 1, элементы ИЛИ 2,17, блок 3 синхронизации, блок 4 управления передачей, ключи 5, 6, 9, диоды 7, 8, блоки 10, 11 согласования уровней , дискретные элементы 12, 13, 20 задержки, элементы И 14, 15, 18,триггеры 16, 19, линейный .трансформатор 21, шину 22 источника питания и шину 23 нулевого потенциала, двухпроводную линию 24 связи, информационные 25, управляющий 27 входы и вы ходы 26 устройства. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. с «е (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,ЯУ„„1462390 А1 (59 4 0 08 С 19/28 Н 03 м 5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ.

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2t (21) 4274998/24-24 (22) 01.07.87 (46) 28.02.89. Бюл. Р 8 (72) И.И.Георгиевский, В.В.Спирин и В,Н.Циплаков (53) 621.394,47 (088.8). (56) Авторское свидетельство СССР

В 1241490, кл. Н 04 В 3/20, 1985.

Авторское свидетельство СССР

Р 1193834, кл. H 04 Ь 5/15, 1984 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ С

ДВУХПРОВОДНОЙ ЛИНИЕЙ СВЯЗИ ТРАКТОВ

ПРИЕМА И ПЕРЕДАЧИ (57) Изобретение относится к технике электросвязи и может использоваться в системах передачи информации с кабельными линиями связи. Устройство осуществляет преобразование двухуровневого двоичного сигнала в трехуровневый биполярный сигнал для передачи информации в линию связи и обратное преобразование при приеме информации.

Активизация разряда линии связи после передачи каждого бита информации позволила увеличить помехоустойчивость, достоверность и дальность передачи устройства. Устройство содержит регистр 1, элементы ИЛИ 2,Л, блок 3 синхронизации, блок 4 управления передачей, ключи 5, 6, 9, диоды

7, 8, блоки 10, 11 согласования уровней, дискретные элементы 12, 13, 20 зацержки, элементы И 14, 15, 18,триггеры 1б, 19, линейный .трансформатор

21, шину 22 источника питания и шину 23 нулевого потенциала, двухпроводную линию 24 связи, информационные 25, управляющий 27 входы и вы ходы 26 устройства. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1462390

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться в системах телеуправления, телесигнализации, распределенных вычислительных системах с кабельными линиями связи.

Цель изобретения — увеличение помехоустойчивости и достоверности передачи информации устройством.

На фиг. I представлена структурная схема устройства; на фиг. 2—

:функциональная схема блока 3 синхро("ниэации; на фиг. 3 — функциональная

jcxeMa блока 4 управления передачей;

::,на фиг. 4 — принципиальные схемы 15 ! ,элементов задержки; на фиг. 5 — вре: менные диаграммы работы устройства; на фиг. 6 — временные диаграммы ра,.боты блока управления передачей.

Устройство для сопряжения с двух- 20 проводной линией связи трактов прие::ма и передачи содержит регисто 1 приема-передачи, второй элемент ИЛИ 2, ;блок 3 синхронизации, блок 4 управле.—

,ния передачей, первый 5 и второй 6 25 ключи, первый 7 и второй 8 выпрями:тели (диоды), третий ключ 9, первый

10 и второй 11 блоки согласования уровней, первый 12 и второй 13 дискретные элементы задержки, второй 14 30 и первый 1 5 элементы И, первый триггер 1п, первый элемент ИЛИ 17, тре тий элемент И 18, второй триггер 19, ; третий дискретный элемент 20 задерж ки, линейный трансформатор 21, шину

: 22 источника питания, шину 23 нулево; го потенциала, двухпроводную линию

24 связи, информационные входы 25, информационные выходы 26 и управляющий вход 27 устройства, 40

Блок 3 синхронизации содержит гонератор 28 импульсов, триггер 29, первый 30 и второй 31 счетчики и первый 32 и второй 33 элементы И.

Генератор 28 импульсов выполнен 45 на резисторах 34 и 35, элементах

НЕ 36 и 37 и кварце 38.

Блок 4 управления передачей содержит счетчик 39, первый 40 и второй

4) элементы НЕ и первый 42 — шестой

47 элементы И-НЕ.

Дискретный элемент 12(13) задержки выполнен на регистре 48 сдвига, дискретный элемент 20 задержки — на регистре 49 сдвига, 55

Устройство работает следующим об-, разом.

Фазоманипулированный сигнал (фиг.5а) из линии 24 связи через трансформатор 21 поступает на блоки

10 и 11, которые ограничивают сигнал и согласуют его с уровнем сигналов выбранной элементной базы (Фиг.5б,в).

С выходов блоков 10 и 11 импульсы поступают на входы триггера 16, причем импульс, приходящий первым, устанавливает (удерживает) триггер в ложное состояние, а импульс, приходящий вторым,.устанавливает истинное состояние, соответствующее информационному значению принятого бита (фиг.5г). Выход триггера 16 подключен к последовательному входу приемопередающего регистра 1.

Одновременно импульсы с выходов блоков 10,11 поступают на элементы

12 и 13 задержки, а также на элементы И 14 и 15, Импульсы, задержанные на время Т/4, с выходов элементов 12 и 13 задержки поступают на входы элементов И 14 и 15 (фиг.5д,е). При совпадении задержанного первого импульса и второго на элементе И 14 или 15 на их выходах появляются импульсы (фиг.5ж,з), которые через элемент ИЛИ 17 поступают на счетный вход триггера 19 (фиг.5и), устанавливая на его прямом выходе уровень

"1". Сигнал с прямого выхода триггера 19 (фиг.5к) поступает на управляющий вход ключа 9, замыкая ветви вто- . ричной обмотки трансформатора ?1 через диоды 7 и Я, Замыкание вторичной обмотки трансформатора 21 снижает входное сопротивление приемника,обеспечивая быстрый разряц линии 24 связи.

Сигнал с инверсного выхода триггера 19, задержанный элементом 20 задержки на время Т/2, поступает на

R-вход триггера 19, переводя его в исходное состояние (фиг.5к). При этом размыкается ключ 9, подготавливая устройство к приему следующего бита информации.

Одновременно импульсы с выл одa элемента ИЛИ 17 через элементы И 18 н ИЛИ 2 поступают на тактовый вход регистра 1, так как на вторых входах элементов И 18 и ИЛИ 2 установлены разрешающие сигналы "1" и "0" соответственно с выходов блока 3 синхронизации на все время, отличное от времени работы устройства в режиме передачи.

Синхроимпульсы, поступающие на тактовый вход регистра 1, обеспечи146? 390

Разрядность и коэффициент счета счетчика 31 определяют количество инфор40 мационных битов в передаваемом блоке.

При достижении количества импульсой,. равного заданному, на выходе переполнения счетчика 31 появляется импульс, который, поступая на Я-вход тригге45 ра 29, переводит его в исходное состояние, при этом запрещается прохождение частот F /10 и F /20 на выход блока 3 и обнуляется счетчик 31.

55 вают запись и сдвиг истинных значений битов информации, поступающих на последовательный вход регистра 1 с выхода триггера 16, После окончания приема блока данных информация может быть считана

s параллельном коде с выхода 26 регистра 1.

Режим передачи.

Информация, установленная в параллельном коде . на входе 25 регистра 1 совместно с сигналами управления режимом работы регистра, заносится в него по сигналу с входа 27, поступающему на вход блока 3 синхронизации, а с его выхода через .элемент ИЛИ 2 на тактовый вход регистра

1. С последовательного выхода регистра 1 информационные биты следуют на первый вход блока 4 управления передачей (фиг.5л). Одновременно с блока 3 синхронизации на второй вход блока 4 поступают импульсы (фиг.5o) с частотой, необходимой для формиро вания сигналов, позволяющих организовать фазовую манипуляцию в линии

24 связи. Последовательный сдвиг информации на выход регистра 1 осуществляется синхроимпульсами (фиг.5м), поступающими на тактовый вход регистра 1 с выхода блока 3 синхронизации через элемент ИЛИ 2.

Выходы блока 4 управления соединены с управляющими входами ключей . 5 и 6, В зависимости от очередности следования„импульсов (фиг.5п,р) ключи 5 и 6 замыкаются, вызывая пооче" редное протекание тока по ветвям вторичной обмотки трансформатора 21 от положительной шины 22 источника питания к шине 23 нулевого потенциала.

В результате в первичной обмотке трансформатора 21 и в линии 24 связи возбуждается фазоманипулированная последовательность (фиг.5a), Одновременно с этим импульсы, возникающие в ветвях вторичной обмотки трансформатора 21, поступают на входы блоков 10 и 11, Далее обработка сигнала аналогична обработке, производимой при приеме информации с тем отличием,что синхроимпульсы, поступающие на первый вход элемента И 18, на его выход не проходят, так как на втором входе . элемента И 18 устанавливается уровень

"0" (фиг,5н) с выхода блока 3 синхронизации на все время передачи информационного блока, Таким образом, в результате обработки сигнала приемной частью устройства в режиме передачи удается сформировать управляющий сигнал на прямом выходе триггера 16 (фиг.5к),поз воляюший замыкать ветви вторичной обмотки трансформатора 21 ключом 9 через диоды 7 и Я в паузе между очередными импульсами, что способствует быстрому разряду линии ?4 связи с передающей стороны.

Блок 3 синхронизации работает следующим образом, 15 С выхода кварцевого генератора 28 опоркая частота F поступает на выход блока 3 и на счетный вход счетчика 30. С первого выхода счетчика 30 на вход элемента И 32 поступает сиг20 нал с частотой Fо /10, а со второго выхода на вход элемента И 33 и счетный вход счетчика 31 — сигнал с частотой Г /20. Сигналы с выходов счетчика 30 типа меандр. Частота F /20

25 определяет скорость передачи информа- ционных битов по линии 24 связи °

Короткий импульс, поступающий с входа 27 блока 3 на Я-вход триггера

?9, устанавливает на его прямом выхо30 де уровень "1", который разрешает прохождение сигналов с выходов счетчика 30 через элементы И 32 и 33 на выходы блока 3. Одновременно на инверсном выходе триггера R-входе счетчика 31 и выходе блока 3 устанавливается уровень "О", счетчик 31 начинает подсчет импульсов частоты Fs/20 °

Блок 4 управления передачей рабо тает следующим образом.

Счетчик 39 делит частоту, поступающую на вход блока 4, на два. Элементы НЕ 40 и 41 и И-НЕ 42-47 позволяют сформировать необходимые управляющие сигналы на выходе блока 4 в зависимости от информационных сиг налов на втором входе блока 4. Формирование управляющих сигналов на

62390

5 14 выходах блока 4 поясняют эпюры напряжений на фиг.6 °

На фиг ° 4 приведен вариант ныполнения дискретных элементов 12, 13, 20 задержки. Элемент 12(13) задержки может быть выполнен на основе сдвигающего регистра 48, íà D-вход которого поступает импульс, требующий задержки, а на С-вход — опорная частота. При этом, на выходе импульс появляется через заданное время (в данном примере через время, равное пяти периодам опорной частоты).

Элемент 20 задержки может быть выполнен на основе сдвигающего регистра 49 с соответствующим включени,ем, позволяющим получить задержку сигнала относительно перепада напря:жения (фиг,4б), На R-вход регистра 49 поступает сигнал, разрешающий

: запись и сдвиг "1", установленной ,:на D-входе, с частотой F . Через .заданное время (в данном случае 1О

;периодов опорной частоты Рр ) на вьг. ходе регистра 49 появляется. сигнал с уровнем "1", который удерживается до снятий разрешающего сигнала с

R-входа, Экспериментальные исследования устройства показали, что устройство обеспечивает с учетом реальных параметрон используемых элементов и ха:рактеристик телефонных кабелей П-275, ГОСТ 10041-62, ТСКВ ГОСТ 1)092-64

;передачу информации на расстоянии

:8-10.км (в прототипе — на расстоянии до 250 м). В указанных пределах дальность передачи практически зависит от омического сопротивления кабеля и напряжения питания трансформаторного каскада. Существенное снижейие влияния реактивных составляющих сопротивления линии связи на форму передаваемого сигнала, полученное эа счет активизации разряда линии связи в определенные согласованные с сигналом промежутки времени, позволяет улучшить условия его распозна; вайия на приемной стороне и достигнуть беэ учета активных помех вероятности неправильного приема одного бита информации )0 -1О Э на указанных дальностях.

Активизация разряда линии 24 связи после передачи каждого бита информации позволила снизить пороговые напряжения на входах приемных каскадов, что при заданном уровне помех позволяет говорить о повышении помехоустойчивости устройства. Кроме того, выделение на приемной стороне управляющих.импульсов из полученного сигнала гарантирует устройство от приема ложного блока информации при появлении в линии 24 связи одиночных помех, превышающих порог срабатына10 ния приемных каскадов, и обеспечивает работоспособность устройства в условиях активных помех, спектр которых смещен относительно спектра сигнала.

Согласование устройства с линиями

15 связи, имеющими различные параметры, не требует в отличие от прототипа, изменения номиналов элементов, что достигается за счет разряда линии н согласованные с сигналом интервалы

20 времени на приемной и передающей сторонах.

Ф о р м у л а .и з о б р е т:е н и я

>5 1 ° Устройство для сопряжения с двухпроводной линией связи трактов приема и передачи, содержащее трансформатор, первый и второй выводы первичной обмотки которого подключены

30 к соответствующим первому и второму проводам линии связи, перный крайний вывод вторичной обмотки трансформатора подключен к аноду первого выпрямителя и первому информационному

ЗБ выводу первого ключа, второй крайний вывод вторичной обмотки трансформатора подключен к аноду второго выпрямителя и первому информационному выводу второго ключа, регистр, пер4р вые информационные входы и первые выходы которого являются соотнетственно информационными входами и выходами устройства, первый блок согласования, первый триггер, блок синх4б ронизации, шину нулевого потенциала и шину питания, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и достоверности передачи информации устройством, в яб него введены третий ключ, второй блок согласования, блок управления, эле менты задержки, элементы И, элементы ИЛИ и второй триггер, входы первого и второго блоков согласования

55 подключены к анодам соответственно первого и второго выпрямителей, выход, первого блока согласования соединен с информационным входом первого эле. мента задержки, первым входом перво.

1462390 го элемента И и входом установки в

"0" первого триггера, выход которого соединен с вторым информационным входом регистра, выход первого элемента задержки соединен с первым входом второго элемента И, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ,вы- 10 ход которого соединен со счетным входом второго триггера и первым . входом третьего элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого .15 соединен с тактовым входом, регистра, второй выход регистра соединен с первым входом блока управления,первый и второй выходы которого соединены с управляющими входами соответ- 20 ственно первого и второго ключей, вторые информационные выводы которых объединены и подключены к шине питания, выход второго блока согласования соединен с BTopbM входом второ- 25 го элемента И, входом установки в

"1" первого триггера и информационным входом второго элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, инверс- З0 ный выход второго триггера соединен ! с установочным входом третьего элемента задержки, выход которого соединен с входом установки в "0" второго триггера, пРямой выход которого 35 соединен с управляющим входом третьего ключа, первый информационный вы-вод которого объединен со средним выводом вторичной обмотки трансформатора и подключен к шине нулевого 40 потенциала, катоды первого и второго выпрямителей объединены и подключены к второму информационному выводу третьего ключа, вход блока синхронизации является управляющим входом 45 устройства, первый — четвертый выходы блока синхпониаации соединены... соответственно с вторым входом блока управления, тактовыми входами первого, второго и третьего элементов задержки, вторым входам третьего элемента И и вторым вхбдом второго элемента ИЛИ.

2. Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управ-55 ления содержит счетчик, элементы НЕ, и элементы И-НЕ, выход счетчика соединен с первыми входами первого четвертого. элементов И-НЕ, выход первого элемента НЕ соединен с вторыми входами второго и четвертого элементов И-НЕ, выход второго элемента HF. соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ и третьим, входом четвертого элемента И-НЕ,выходы первого и четвертого элементов

И-HF. соединены соответственно с первым и вторым входами пятого элемента И-НЕ, выходы второго и третьего элементов И-НЕ соединены соответст( венно с первым и вторым входами шестого элемента И-HF. вход счетчика объединен с входом первого элемента

НЕ, вторым входом первого элемента

И-HF. и третьим входом третьего элемента И-НЕ и является первым входом блока управления, вход второго .эле мента НЕ объединен с третьими входами первого и второго элементов И-НЕ и является вторым входом блока управления, выходы пятого и шестого элементов И-НЕ являются соответственно первым и вторым выходами блока управления.

3 ° Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок синхронизации содержит генератор импульсов, триггер, счетчики и элементы И, первый выход первого счетчика соединен с первым входом первого элемента И, второй выход первого счетчика соединен с первым входом второго элемента И и счетным входом второго счетчика, выход которого соединен с входом установки в "0" триггера, прямой выход триггера соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, вход установки в "1" триггера является входом блока синхронизации, выход первого элемента И является первым выходом блока синхронизации, выход генератора импульсов соединен с входом первого счетчика и является вторым выходом блока синхронизации, инверсный выход триггера соединен с установочным входом второго счетчика и является третьим выходом блока синхронизации, выход второго элемента И является четвертым выходом блока синхронизации.

1467390

Режим приепа

o" 1" о"

Фиг.

14б 2390

Корректор Л,Зайцева

Редактор Л.Пчолинская

Заказ 727/51 Тираж 51Â Подписное

ВВЯИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Ю ВВ

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. ужгород, ул. Гагарина,101

39

Составитель М.Никуленков

Техред А.Кравчук