Устройство для передачи информации

 

О П д р ткни

Срез Советских

Социалистических

Республик

«i> 746660

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 131277 (21) 2555217/18-24 (я)м. к,.2

6 08 С 15/06 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет.СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 070780. Бюллетень № 25 ($$) УДК 621. 398 (088.0) Дата опубликования описания 070780 (72) Авторы изобретения

Ю.С.Климов, С.К.Тургеннова и А.Б.Шадрин

Ленинградское ордена Октябрьской Революции высшее инженерное морское училище им. С.О.Макарова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к области телемеханики и может быть использовано в системах сбора данных, в многоканальных системах измерения, контроля и управления, в том числе в телеизмерительных системах для сокращения избыточности коммутируемых . данных.

Известны устройства для передачи информации, содержащие ключи, анализатор информации, блок суммирования, деления, сравнения, предназначенные для сокращения избыточности измерительных данных (1u2i . В таких устройствах блоки работают последовательно 15

1и. по жесткой программе, причем часть блоков анализатора информации аналогична внешним блокам (суммирования, деления, сравнения наиболее сложных .по построению), поэтому иэ-эа жест- 20 кости программы и невозможности многоцелевого применения блоков (как для анализа сигналов, так и для перестройки частот опроса сигналов) они имеют низкое быстродействие, 25 определяемое суммарным временем последовательной работы всех блоков.

Известны также анализаторы инфор мации, например коррелометры, состоящие из соединенных последовательно 30 аналого-цифровых преобразователей (АЦП), оперативного ЗУ; арифметического устройства, ЗУ вероятностных -- характеристик, входы которых соединены с блоком управления жесткой (программой (3). Недостатком коррелометров является жесткость управления связями и параметрами их основных узлов, а отсюда низкое быстродействие анализа информации в многоканальных системах и сложность использования их в качестве анализаторов информации.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для передачи информации, содер>кащее датчики, выходной блок и групповой адаптивный коммутатор, включающий многоканальный AIJII, первый выход которого соединен со входом оперативного запоминающего блока, коммутатор опроса, первый вход которого объединен с вторым входом многоканального AIJII и подключен к выходам датчиков, многоканальный генератор частот, первый выход которого соединен со вторым входом коммутатора опроса, первый вход — с первым выходом программного запоминающего блока адресов, запоминающий блок.746660 программ частот, запоминающий блок вероятностных характеристик, ариф- . метический блок, выходы которого соединены соответственно с первым входом блока деления и входом блока определения тактовой частоты, первый выход коммутатора опроса подключен к первому выходу устройства, ко вто рому выходу которого подключен второй выход программного запоминающего блока адресов (41.

Недостатком устройства является низкое быстродейСтвие определения текущей оптимальной программы частот.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства при исследовании многомерных случайных процессов. . Эта цель достигается тем, что в устройство для передачи информации введены дополнительные групповые адаптивные коммутаторы, регистры, блок коммутации, блок программного управления, первые выход и вход которого через первый регистр соединены с первым входом и выходом блока коммутации, вторые выход и вход через второй регистр — с входом и выходом выходного блока. В каждый групповой адаптивный коммутатор введены блоки коммутации, управляющий, выходной и дополнительный регистры, блок программного управления, программный запоминающий блок вариационных рядов частоты. Вторые выход и вход АЦП, выход и второй вход оперативного запоминающего блока, выход и вход арифметического блока и запоминающего блока вероятностных характеристик соединены соответственно через первый, второй, третий и четвертый дополнительные регистры с первыми, вторыми, третьими и четвертыми входами и выходами первого блока коммутации, пятые выход и вход которого соединены с первыми входом и выходом управляющего регистра. Выход и третий вход коммутатора опроса, вторые выход и вход многоканального генератора частот, второй выход и вход программного запоминающего блоха адресов, выход и вход программного запоминающего блока вариационных рядов частот и запоминающего блока программ частот соединены соответственно через пятый, шестой,, седьмой, восьмой и девятый дополнительные регистры с первыми, вторыми, третьиья, четвертыми и пяты= ми входами и выходами второго блока коммутации, шестые выход и вход которого соединены со вторыми входом и выходом управляющего регистра, третьи выход и вход которого соединены с первыми входом и выходом блока программного управления, вторые выход и . вход которого через выходной регистр соединены со вторыми входами и выходами блока коммутации. чами обмена командами) 16, 17, 18 и

19, первый блок коммутации 6 по командам с блока программного управле65

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Оно содержит групповые адаптивные коммутаторы 1 -1„, многоканальный

АЦП, оперативный запоминающий блок

3, арифметический блок 4, запоминающий блок вероятностных характеристик

5, первый блок коммутации 6, коммутатор опроса 7, многоканальный генератор частот 8, программные запоминающие блоки адресов 9, вариационных рядов частот 10 запоминающий блок программ частот 11, второй блок коммутации 12, блок программного управления 13, управляющий регистр 14, выходной регистр 15, дополнительные

15 регистры (первый-девятый) 16-24, блок коммутации 25, блок программного управления 26, первый 27 и второй

28 регистры, выходной блок 29 и датчики 30.

20 Предлагаемое устройство состоит из .одинаковых групповых адаптивных коммутаторов 1А-11, которые работают по одинаковых йрограммам Р -Р .

Поэтому рассмотрим принцип работй группового адаптивного коммутатора 11 по программе Р, задаваемой в блок программного управления 13 через

его выходной регистр 15, блок коммутации 25, первый регистр 27 блока программного управления 26.

Группа сигналов с датчиков 30 поступает в многоканальный АЦП 2 и коммутатор опроса 7. ALII 2, оперативный запоминающий блок 3, арифме35 тический блок 4, запоминающий блок вероятностных характеристик 5, дополнительные регистры 16-19, первый блок коммутации 6, управляющий реристр 14 и блок программного управления 13 совместно определяют набор

40 корреляционных функций fR) сигналов

Х по рекуррентному алгоритму

" -<+ к (П к Rx-4) (1)

П„- Xk х„+ ) где Кк, R„»„— текущая и предыдущая

45 оценки R;

Пк — текущее произведение з начений Х к, на з адержанные значения Х „+ °

j на задержку Ч; -- ) сЛ,";

50 Рк к, — весовой коэффициент, а — шаг на задержке.

Отсчеты X„ формируются из сигналов х 6 Х в АЦП 2. Заделанные отсчеты Хк т, получаются в оперативном запоминающем блоке 3. Все арифметические операции в алгоритмах (1) выполняются в арифметическом блоке 4.

Запоминающие оценок (R„ è fR, осуществляется в запоминающем блоке 5.

60 Обмен данными между блоками 2, 3, 4 и 5 осуществляется через однотипные дополнительные регистры (с клю146660 ния 13 через его управляющий регистр 14.

После и циклов будут получены корреляционные функции к3. Затем производится нормирование корреля,ционных функций Ь3 9 = "()/ (0)

R(O) — нулевая ордината функции R u определение интервалов корреляции ТС,) по алгоритмам

Q,=q, „(" (!Г(®1 -e,), (2)

Е((а 0;,> <>10;

1д =)М, j=a где Q,,Q, — текущая и предыдущая оценки средней суммы ординат р(Сф; 15

1» (ly) — модуль J-й ординаты функции о (ч;);

Ц вЂ” оценка средней суммы при ja, когда (Яц Q ) впервые больше или равна нулю; Л вЂ” шаг по задержке.

По полученным оценкам, 3определяются частоты опроса каналов % о= с 1 по каждому каналу. При этом определение р3,193 „ производится совместно оперативным запоминающим блоком 3 (хранит текущие оценки), арифметическим блоком 4 (выполняет все арифметические операции алгоритмов (2)), запоминающим блоком вероятностных характеристик 5, дополнитель.ными регистрами 18, 19, управляюцим регистром 14 и первым блоком коммутации 6 по командам с блока програм- З5 много управления 13.

Совместно оперативным запоминающим блоком 3, арифметическим блоком

4, запоминающим блоком вероятностных характеристик 5, дополннтельны- 40 ми регистрами 17, 18, 19, управляющим регистром 14, первым и вторым блоками коммутации б и 12, програм,мным запоминающим блоком вариационных рядов частот 10, дополнительным 45 регистром 23 по командам с блока

1программного управления 13 произво дится упбрядочивание частот Яв вариациойный ряд частот (fg3с адресами (Ab) и разбиение íà m равных 50 групп по и каналам. При этом все операции по перебору и сравнению частот .

Jf<3 выполняются совместно блоками

3, 4, 17, 17, б и 14, а оценки запоминаются в блоке 10. Адреса (Ab3 частот ГАД запоминаются в программном эапоминаюцем блоке адресов 9. Совместно блоками 3,10 дополнительными регистрами 23, 17, первым блоком 6„, регистром 14 и вторым блоком коммутации 12 по командам с блока програм- » много управления 13 производится выделение й-ых частот иэ вариационного ряда 11ь3 6 ь3, которые запоминаются в блоке 3. С помощью блока 4, регистров 18, блока коммутации б, регистров 17-и блока 3 определяется суммарная тактовая частота Ур а % ., Ф

, е 1 Гь3, а также относительные част рты Çü "ь; f R> E,)3>3. получен ные относительные частотй 1а<3, запоминаются вместо оценок pb3 в блоке 3. Затем с блока 11 через регистр

24, блок коммутации 12, регистр 14, блок коммутации 6, регистр 18 в арифметический блок 4 вызываются наборы цопустимых частот (Ъ », которые поЧленно сравниваются с набором частот

)9>3, например, по

mfa (,1а,. — Ь ; ), (3) где Ьо. — члены допустимых частот, при которых сумма разностей членов измеренных А> и допустимых Ь. частот мйнималь1 на.

Выбранный набор допустимых. частот

1 L 3аф3 с блока 11 через регистр 24, блок коммутации 12 и регистр 21 записывается в генератор частот 8, куда также с блока 3 через блоки 17, б, 14 и 21 вызывается тактовая частота

1р, а адрес А< выбранного допустимого набора частот 1Ь 3 с блока 11 через блоки 24, 12, 22 записываются в блок адресов 9, который управляет распределением адресов частот формируемых в генераторе частот 8 из относительных частот Ь 3 и тактовой

f<, Fa = Ь„-fo. В с частотами t Fa 3 и адресами IAb производится управление частотами и адресами опроса коммутатора 7.

Из описания работы группового адаптивного коммутатора 1 видно, что в отличие от прототипа в предложенном устройстве максимально используются возможности меньшего числа функциональных узлов при максимально возможной скорости асинхронного обмена между ними через однотипные регистры

16 — 24, блоки коммутации 6, 12 и управляюций регистр 14. При этом управление групповыми адаптивными коммутаторами 1 -1„ производится с помоцью однотипных выходных регистров 15 блока коммутации 25, регистра

27, 28, блока программного управления 26 по обцей программе Ро Б (Р », хранимой в блоке программного управления 26, программа Ро в которой может задаваться с помоцью вторых регистров

28 и выходйого блока 29. Такое построение устройства передачи информации позволяет максимально использовать скорость обмена ме>хду любыми блоками групповых адаптивных коммутаторов 1„ -1, а значит при данной совокупности функциональных блоков

2, 11 и 13 можно достигнуть максимального быстродействия адаптивной программной коммутации.

Формула изобретения устройство для передачи. информации, содержащее датчик, выходной блок и

Ъ

:: "7 4ббб 0

ЦНИИПИ . Заказ 3956/43 Тираж 682 Подписнбе

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 групповой адаптивный коммутатор, вклЮчающий многоканальный"аналого-цифровой преобразователь (АЦП), пер вый выход которого"соединен со входом оперативного запоминающего блока, коммутатор .опроса, первый вход которого объединен с первым входом многоканального АЦП и"подключен к -выходам датчиков, многоканальный генератор частот, первый вйход которого соединен со вторым входом коммутатора опроса, первый вход — с первым " выходом программного запоййнающего блока адресов, запоминающий блок программ частот, запоминающий блок вероятностных характеристик, арифметический блок, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введЙМЙ дойолйителън61е групповые адаптивные коммутаторы, регистры, блбк коммутации, блок программного управленйя, первые выход и вход Моторбго через первый регистр соединены с первыми входом и выходом блОка ком мутаЦйи", -вторые выход и вход второго регистра — c входом и выходом выходного блока, в каждый групповой адаптивный коммутатор введены блоки коммутации, управляющий, выходнбй и дополнительные регистры, блок программного управления, программный запоминающий блок вариационных рядов частоты, вторые выход и вход АЦП, выход и второй вход оперативного запоминающего блока, выход и вход арифметического блока и запоминающе-,. го блока вероятностных характерис" " тик соединены codTâåòñòíåííî через первый, второй, третий и четвертый дополнительные регистры с первыми, вторыми, третьими и четвертыми входами и выходами первого блока коммутации, пятые выход и вход которого соединены с первыми входом и выходом управляющего регистра, выход и третий вход коммутатора опроса, вторые выход и вход многоканального генератора частот, второй выход и вход программного запоминающего блока адресов, выход и вход программного запоминающего блока вариационных рядов частот и запоминающего блока программ частот соединены соответственно через пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый дополнительные регистры с первыми, вторыми, третьими; четвертыми и пятыми входами и выходами второго блока коммутации, шестые выход и вход которого соединены со вторыми входом и выходом

20 управляющего регистра, третьи выход и вход которого соединены с первыми входом и выходом блока программного управления, вторые выход и вход которого через выходной регистр со25 единены со вторыми входами и выходами блока коммутации.

Источники информации, принятые во внимание: ри экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9447838, кл. H 03 K 17/04, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9335711, кл. G 08 С 19/06, 1969.

3. Мйрский Г.Я. Аппаратурное опре деление характеристик случайных процессов, M. "Энергия", 1972.

4. Авторское свидетельство СССР по заявке N- 2426294/28-24 (144216), кл. С 08 С 15/06, 24.05.77 (прототип),