Телеизмерительная система

 

1п1682936

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Сониалистнческих

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.06.77 (21) 2492853/18-24 с присоединением заявки Л (23) Приоритет

Государственный комитет (51) М. Кл.

G 08 С 19/28 ло делам изобретений (43) Опубликовано 30.08.79. Бюллетень № 32 (53) УДК 621.398.654. .93 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 30.08.79 (72) Авторы изобретения

Е. М. Антонюк, Л. Г. Журавин, В. М. Иванов и Е. И. Семенов

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт имени В. И. Ульянова (Ленина) (71) Заявитель (54) ТЕЛЕИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

Изобретение относится к телемеханике и может использоваться в адаптивных телеизмерительных системах.

Известны адаптивные телеизмерительные системы, содержащие последовательно соединенные запоминающий блок, формирователь значащих координат, селектор существенных координат, формирователь значащей части сообщений и сумматор, последовательно соединенные формирователь показания расхождения, решающий блок и формирователь адресной части сообщения 1). Система имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что для сокращения полосы частот канала связи в него необходимо ввести буферный запоминающий блок и создать устройство для кодирования отсчетов времени.

Наиболее близкой по технической сущности является телеизмерительная система, содержащая на передающей стороне в каждом информационном канале датчик цепочки из последовательно соединенных умногкителя, интегратора и элемента памяти, первые входы умножителей подключены к первым выходам генератора ортогональных функций, второй выход которого соединен с управляющими входами интеграторов и элементов памяти каждого информационного канала и синхронирующими входамп коммутатора и блока управления, к первым входам которых подключены соответственно выходы элементов памяти каждого информационного канала, выходы блока управления соединены с управляющими входами коммутатора, выход которого через шифратор подключен к линии связи, на приемной стороне дешифратор, вход которого подключен к линии связи, выходы

l0 дешифратора подключены в каждом информационном канале к первым входам умножителей, объединенных в каждом канале по группам, выходы которых соединены со входами сумматора, управляющий д выход дешифратора соединен с синхронирующим входом генератора ортогона IbHblx функций, выходы которого соединены со вторыми входами умножителей всех информационных каналов (2). Недостатком этой

20 системы является большая погрешность восстановления сигнала при заданном коэффициенте сжатия.

Целью изобретения является повышение точности восстановления сигнала.

2.> Это достигается за счет того, что в предлагаемую систему на передающей стороне введены элементы И, счетный триггер, в каждом информационном канале — дифференцирующий блок, два дополнительных

30 элемента. памяти и два ключевых элемен682936 та, выход датчика соединен с псрвыми входами дополнительных элементов памяти и входом дифференцирующего блока, выход которого соединен со вторыми входами умножителей, выходы дополнительных элементов памяти через ключевые элементы объединены между собой и подключены ко вторым входам коммутатора и блока управления, выход генератора ортогопальных функций соединен с входом счетного триггера, и первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены с выходами счетного триггера, выходы первого и второго элементов И подключены в каждом информационном канале ко вторым входам соответственно первого и второго дополнительных элементов памяти, управляющие входы первых и вторых ключевых элементов подключены соответственно к первому и второму выходам счетного триггера, на приемной стороне введены в каждом информационном канале дополнительные сумматор и интегратор, выход сумматора через интегратор подключен к первому входу дополнительного сумматора, второй вход которого соединен с соответствующим дополнительным выходом дешифратора, выходы дополнительного сумматора каждого информационного канала соединены с выходом системы.

При этом на каждом интервале аппроксимации, во-первых, отбирается заданное число наибольших координат на У(L+1) обобщенных координат всего ансамбля входных сигналов (N — число каналов на передающей части системы, L — числоэлементов в группе канала), координат всего ансамбля входных сигналов и, благодаря статистическому усреднению, уменьшается отклонение погрешности аппроксимации от средней величины; во-вторых, вместо кусочно-ступенчатого осуществляется кусочнолинейное восстановление, которое значительно уменьшает погрешность аппроксимации сигнала в каждом канале.

На чертеже показана блок-схема предлагаемой телеизмерительной системы.

Телеизмерительная система содержит на передающей стороне датчики 11 — 1>-, дифференцирующие блоки 21 — 2>., умножители

3 (для первого информационного канала

3» — 3 ), генератор ортогональных функций 4, интеграторы 5 (для первого информационного канала 5„— 51 ), элементы памяти 6 (для первого информационного канала 611 — 6iL) дополнительные элементы памяти 711 — 711, 7д — 71 ь включенные элементы 811 — 8», 8» — 8>,2, коммутатор 9, блок управления 10, элементы И 111 — 11>, счетный триггер 12, шифратор 13, линию связи 14; на приемной стороне — дешифратор 15, умножители 16 (для первого информационного канала 1611 — 161, для N-ro канала — 16>-1 — 16; <), генератор ортогональных функций 17, дополнительныс сумг

G0

65 маторы 181 — 18>, 1штсграторы 191 — 19 i-, сумматоры 201 — 20, .

Система работает следующим образом.

Умножители 3 в каждом из N каналов перемножают производную с системой кусочно-ступенчатых ортогональных функций

) ;(t) (например функций Уолша), которые создаются в генераторе ортогопальны < функций 4. Далее произведения f ; (i) (ср; (/) ) интегрируются интеграторами 5 с постоянными времени Т. Результаты интегрирования записываются в конце каждого интервала в элементы памяти 6, а интеграторы разряжаются с помощью импульсов от генератора ортогональных функций 4, после чего начинается новый цикл вычислений.

Выходные напряжения элементов памяти 6 являются обобщенными координатами производной f ;(t) на интервале (О, Т).

Блоки 7, 8, 11, 12 служат для формирования еще одной координаты телеизмеряемого сигнала — значения выходного напряжения датчика в начале интервала аппроксимации. Запоминание этого значения осуществляется одним из элементов 7 при срабатывании соответствующего элемента И

111 — 11, а подключение элемента 7 к коммутатору и блоку 10 осуществляется через один из ключевых элементов 8, управляемых от триггера 12. Коммутатор 9 может быть построен по принципу старт-стопной работы: к выходу на время срабатывания шифратора 13 подключается входной сигнал, если на соответствующем ему дополнительном входе коммутатора имеетсясигнал «1», позиции сигналов, для которых дополнительные сигналы коммутатора — логические нули, пробегаются с повышенной скоростью.

Блок управления 10 определяет адреса наибольших по абсолютной величине координат, которые через коммутатор 9 поступают в шифратор 13 и далее через линию

14 связи в дешифратор 15 приемной стороны. Декодированные и разделенные обобщенные координаты поступают в сумматоры 18 (значения f;(0) ) и в умножители 16, где перемножаются с системой функций (cp; t ), вырабатываемых генератором ортогональных функций 17. Выходные сигналы в каждом канале из умножителей 16 суммируются с помощью соответствующих сумматоров 201 — 20>-, на выходе которых появляются производные f.- (1), аппроксимированных кусочно-ступенчатыми функциями (ср; (t) ). После интегрирования соответствующими интеграторами 191 — 19д производные f, (f) складываются в сумматорах 181 — 18 - со значениями сигналов в начале интервала аппроксимации f;(0) и образуют аппроксимированные телеизмеряемые сигналы f ;(t) =f;(0)+I f(t)af.

Благодаря интегрированию кусочно-ступенчатого сигнала производной на выходе интеграторов 20 и сумматоров 18 появля682936 ются сигналы кусочно-линсйныс, что обеспечивает более эффективную аппроксимацию входных сигналов (с меньшей погрешностью). Уменьшение погрешности достига- ется также за счет того, что в данной системе на каждом такте передачи информапии выбираются наибольшие МЛ координат из всех координат N-канального ансамбля входных сигналов. Поэтому на участке с большой динамичностью для того или иного датчика могут быть переданы все

L+1 координаты.

Таким образом, предлагаемая система может применяться для телеизмерений более динамичных сигналов при сохранении точности или для более точных измерений по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Телеизмерительная система, содержащая на передавшей стороне в каждом канале информации датчик, цепочки из последовательно соединенных умножителя, интегратора и элемента памяти, первые входы умножителей подключены к первым выходам генератора ортогональных функций, второй выход которого соединен с управляющими входами интегралов и элементов памяти каждого информационного канала и синхронизирующими входами коммутатора и блока управления, к первым входам которых подключены соответственно выходы элементов памяти каждого информационного канала, выходы блока управления соединены с управляющими входами коммутатора, выход которого через шифратор подключен к линии связи, на приемной стороне дешифратор, вход которого подключен к линии связи, выходы дешифратора подключены в каждом информационном канале к первым входам умножителей, выходы которых соединены со входами сумматора, управляющий выход дешифратора соединен с синхронирующим входом генератора ортогональных функций, выходы

З0

45 которого соединены со вторыми входами умножителей всех информационных каналов, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности восстановления сигнала, в систему на передающей стороне введены элементы И, счетный триггер и в каждом информационном канале дифференцирующий блок, два дополнительных элемента памяти и два ключевых элемента, выход датчика соединен с первыми входами дополнительных элементов памяти и входом дифференцирующего блока, выход которого соединен со вторыми входами умножителей, выходы дополнительных элементов памяти через ключевые элементы объединены между собой и подключены ко вторым входам коммутатора и блока управления, выход генератора ортогональных функций соединен с входом счетного триггера и первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены с выходами счетного триггера, выходы первого и второго элементов И подключены в каждом информационном канале к вторым входам соответственно первого и второго дополнительных элементов памяти, управляющие входы первых и вторых ключевых элементов подключены соответственно к первому и второму выходам счетного триггера, на приемной стороне введены в каждом информационном канале дополнительные сумматор и интегратор, в каждом канале выход сумматора через интегратор подключен к первому входу дополнительного сумматора, второй вход которого соединен с соответствующим дополнительным выходом дешифратора, выходы дополнительного сумматора каждого информационного канала соединены с выходом системы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мановцев А. П. «Основы радиотелеметрии», М., 1973, с. 457.

2. «Зарубежная радиоэлектроника», 1972, № 5, с. 21 — 29.

682936

Составитель В. Кузнецов

Техред А. Камышникова Корректор Л. Орлова

Редактор Н. Каменская

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2116/14 Изд. № 509 Тираж 727 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5