Телеизмерительная система

 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может использоваться в телеметрии телеуправлении и в связи. Система содержит первый матричный ортогональный преобразователь 1, каналы 2, связи, блок 3 диагностики каналов связи, выходами подключенный к соответствующим управляющим входам первого и второго коммутаторов 4 и 6. С целью повышения точности в систему введены второй и третий матричные ортогональные преобразователи 5 и 7, входы первого из которых соединены с выходами первого коммутатора и являются выходами системы, а выходы подключены к информационным входам первой группы второго коммутатора Информационные входы второй группы второго коммутатора объединенные с входами первой группы блока диагностики каналов, подключены к выходам первой группы каналов связи, а выходы - к входам третьего ортогонатльного матричного преобразователя выходы которого подключены к информационным входам первой группы первого коммутатора Информационные входы второй группы последнего объединены с входами второй группы блока диагностики каналов и подключены к выходам второй группы каналов связи. Входы каналов связи объединены с входами системы. Свойством системы является постепенное увеличение коэффициента усиления шумов с увеличением числа дефектных каналов связи. 1 ил.

(19) ЯЯ (и1 (Я) 08 С 19 28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

Комитет Российской Федерации

Ilo патентам N топарным знакам (21) 4851256/24 (22) 12.07.90 (46) 30.10.93 Бюл. Йа 39-40 (73) Санкт-Петербургский электротехнический институт имВИУльянова (Ленина) (72) Букин АА; Журавин Л.Г; Певзнер АГ„Семенов

ЕИ. (73) Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет им.В.ИУльянова(Ленина) (54) ТЕЛЕИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА (57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может использоваться в телеметрии, телеуправлении и в связи. Система содержит первый матричный ортогональный преобразователь t, каналы 2, связи, блок 3 диагностики каналов связи, выходами подключенный к соответствующим управляющим входам первого и второго коммутаторов 4 и 6. С целью повышения точности в систему введены второй и третий матричные ортогонапьные преобразователи 5 и 7, входы

nepe0ro из которых соединены с выходами первого коммутатора и являются выходами системы, а выходы подключены к информационным входам первой группы второго коммутатора. Информационные входы второй группы второго коммутатора объединенные с входами первой rp блока диагностики каналов, подкпючены к выходам первой группы каналов связи, а выходы — к входам третьего ортогонатльнога матричного преобразовател выходы которого подключены к информационным входам первой группы первого коммутатора Информационные входы второй группы поспеднего объединены с входами второй группы блока диагностики каналов и подключены к выходам второй группы каналов связи. Входы каналов связи объединены с входами системы Свойством системы является постепенное увеличение коэффициента усиления шумов с увеличением числа дефектных каналов связи.

1 на

2002311 устройство относится к информационно-измерительной технике и может использоваться в телеметрии, телеуправлении и в связи.

Известны способы передачи сааб.цений по ненадежным каналам связи, а также устройства, реализующие такие способы.

По способу передачи данных с параллельными каналами информация с каждой из N измеряемых переменных передается одновременно по l каналам, на приеме производится анализ сообщений во всех i каналах, Выборка информации осуществляется из одного канала до того момента, когда в нем обнаружится ошибка, после этого выборка берется из другого канала до обнаруженил ошибки в нем и т.д.

Телеизмерительная система (ТИС), реализутощая данный способ, состоит из последовательно соединенных группового устройства, параллельных каналов связи и другого группового устройства. Недостаток такой системы — большое число каналов.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является ТИС, содержащая последовательно соединенные матричный преобразователь, паоаллально соединенные и + 2m каналов связи, n + 2m сумматороз, и информационных каналов, состоящих из последовательно соединенных коммутатор- тт интегратора каждый, а также соединенный входами с выходами коммутаторов, а выходами с входами управления тех же коммутаторов блокдиагностики каналов, содержащий постоянное запоминающее устройство, три счетчика импульсов, элемент сравнения, два коммутатора, генератор тактовых импульсов, элемент И и дешифратор (связи элементов, входящих в состав блока диагностики каналов, не показаны).

Система работает следующим образом, Телеметрируемые сигналы х;(1), i=-1,п преобразуются преобразователем в промежуточные сигналы на основе матрицы, любые и строк которой имеют обратную матрицу. Проме>куточные сигналы передаются по соответствую .цим n + 2m каналам связи, среди которых может быть не более

m неисправных. С помощью блока диагностики в приемной подсистеме выявляются и бездефектных сигналов, используемых для восстановления телеметрируемых сигналов с помощью перестраиваемой обратной матрицы, Недостаток прототипа заключается в низкой точности при наличии остаточных шумов в исправных каналах связи, так как эти шумы усиливаются при восстановлении

50 внезапным {обрыв линии, например), так и постепенным (возрастание погрешности до недопустимого уровня).

Блок 3 диагностики:аналов служит для формирования на своих 2 N выходах лагических сигналов "1" и "0" в случае исправности или отказа соответствующих 2N каналов 2 связи. Реализация блока 3 зависит ат особенностей выполнения каналов связи. Например, при частотном уплотнении линии связи диагностика канал; r 1. ) ке т быть оснотелеметрируемых сигналов из-за неартагональнасти используемых матриц.

Цель изобретения — повышение точности, 5 Сущность изобретения поясняется функциональной схемой ТИС, представленной на чертеже.

ТИС содержит последовательно соединенные первый матричный ортогональный

10 преобразователь 1, параллельные каналы 2 связи, блок 3 диагностики каналов, коммутатор 4, матричный ортогональный преобразователь 5, коммутатор 6 и матричный ортагональный преобразователь 7, причем

15 первые и вторые информационные входы коммутатора 4 соединены соответственно с выходами матричного преобразователя 7 и каналов 2 связи, а коммутатора 6 — с выходами матричного преобразователя 5 и с ка20 налами 2 связи соответственно.

Матричные ортоганальные преобразователи 1, 5 и 7 предназначены для преобразования N входных сигналов в N выходных сигналов на основе ортонормальнай матри25 цы Адамара при N, кратном четырем. Они могут быть реализованы на основе N суммирующе-вычизающих элементов, веса каждого из N входов которых (- 1МЙ) саответству от элементам соответствующей

30 строки матрицы W. При N, не кратном четырем, может быть применена любая другая ортонормальная матрица, например Фурье, на это вызывает некоторое уменьшение эффективности с точки зрения минимизации

35 максимальной погрешности из-за остаточного шума каналов 2 связи.

Параллельные каналы 2 связи предназначены для передачи N входных и N промежуточных сигналов на расстояние и могут

40 .быть построены на основе любого способа уплотнения линий связи (частотное, временное и т,д.), а такжЬ на основе автономных (неуплотненных) линий связи (проводных или радиолиний), Особенностью каналов

45 связи является то, что под действием старения элементов, погоды, радиоактивного фона и.т,п. каждый из них может выйти из строя, общее число отказавших каналов не может превышать N. Отказ может быть как

2002311 вана на контроле амплитуды частотно-модулированного сигнала с помощью элемента сравнения в каждом канале связи. При цифровой передаче информации каждый канал

2 связи может контролироваться посредством блока 3 путем сравнения амплитуды сигналов-переносчиков информации с контрольным уровнем и т.п.

Коммутаторы 4 и 6 предназначены для подключения напряжений с N первых или вторых информационных входов на N выходов в соответствии с сигналами íà N входах управления. Коммутаторы 4 и 6 реализуются на основе набора из 2 N ключей, которые имеют информационные и управляющие входы.

fNC работает следующим образом.

Входные N сигналов преобразуются в N промежуточных сигналов в соответствии с матрицей И/;

У=1Й Х, где т — вектор из N сигналов в каналах связи с (И+1)-го по 2N-й;

W — матрица преобразования;

Х, — вектор входных сигналов.

Полученные таким образом N промежуточных сигналов передаются с N исходными по 2И каналам 2 связи, среди которых не может быть более неисправных. Так KQI< oTказы могут быть обнаружены аппаратным путем, то задача сводится к BOccTBHQBflBHvllo передаваемой информации по сигналам в бездефектных каналах. Зашумленные сообщения Х = X + 5, передайные по 1 — 2N каналам связи, поступают на первую группу

Формула изобретения

ТЕЛЕИЗМЕРИТЕЛ6НАЛ СИСТЕМА, содержащая первый артогональный преобразователь, входы которого являются входами системы, выходы соединен ы с входами каналов связи первой группы, блок диагностики каналов связи, выходы которого подключены к управляющим входам первого и второго коммутаторов, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности, в систему введены второй и третий матричные ортогональные преобразователи, входы второго матричного . ортогонального преобразователя подключены к выходам первого коммутатора и являются выходами системы, выходы входов коммутатора 4. Зашумленные сааба щения Y = V + 5, переданные no (N + 1) — 2 N каналам связи, поступают на первую . группу входов коммутатора 6 {Е 1 и Ег — векторы погрешностей в каналах связи). При отсутствии отказов блок 3 пад ."т в коммутаторы 4 и 6 управляющие сигналы, пои кото-3 -З рых сообщения Х и Y проходят на выходы коммутаторов. Матричный ортаганальный преобразователь 7 преобразует со

- ъ общения Y в вектор оценок

X =WY

15 а преобразователь 5 — Р в вектор оценок

У =\Я Х

При обнаружении отказа в первых N каналах связи блок 3 формирует управляющие воздействия, в результате которых на

20 выходах коммутатора 4 недостоверное сообщение Xi* отказавшего канала замещается соответствующей оценкой Xi**, При обнаружении отказа в (N +.1) — 2 N каналах связи блок 3 формирует воздействия, в ре25 эультате которых на выходе коммутатора 6 недостоверное сообщение Y)* замещается соответствующей оценкой У * .

Свойством предлагаемой ТИС является

ЗО постепенное увеличение коэффициента усиления шумов с увеличением числа дефектных каналов связи. (56) Бомштейн Б.Д. Методы борьбы с поме35 хами в каналах проводной связи. — M,:

Связь, 1975, с.227-228, рис; 99б.

Авторское свидетельство СССР

M 1161981, кл. G 08 С 19/28. 1985. а подключены к информационным входам первой группы второго коммутатора, информационные входы второй группы кото45 рого абьединены с входами первой группы блока диагностики каналов связи и подключены к выходам каналов связи первой группы, выходы второго коммутатора через третий матричный ортагональный преобра50 заватель подключены к информационным . входам первой группы первого коммутатора, информационные входы второй группы которого обьединены с входами второй группы.блока диагностики каналов связи и

55. подключены к выходами каналов связи второй группы, входы которых Объединены с входами системы.