РТМС с исключением избыточных данных

1.3 РТМС с исключением избыточных данных

В таких РТМС применяются цифровые . В начале с помощью коммутатора производится аналогично системе с временным разделением каналов циклический опрос датчиков (рисунок 4), где УУ – управляющее устройство.

Рисунок 4

преобразуют каждый отсчет в кодовую форму. Выделение отсчетов соответствующих каналов для обработки в  осуществляется в схеме «». Сигналы с выхода  и открывают ключи  и , полученные существенные отсчеты и соответствующие им адреса кодовых комбинаций с выходов ключей  и  записываются в . С помощью  производится равномерное считывание отсчетов из . Отсчеты запоминаются в и относительно последнего существенного отсчета устанавливается зона допуска .

Достоинства РТМС с исключением избыточных данных:

1.  Выдача существенных отсчетов осуществляется в

соответствии с нумерацией каналов в цикле, что упрощает построение приемной и передающей аппаратуры.

2.  При высокой частоте опроса параметров эффективность данной РТМС приближается к эффективности РТМС с адаптивной дискретизацией. При этом рассматриваемая система оказывается более простой.

3.  Применение цифровых.

Недостатки РТМС с исключением избыточных данных:

1.  Применение быстродействующих .

2.  Необходимость обеспечение устойчивой синхронизации.

3.  Необходимость обеспечения высокой помехоустойчивости передаваемых данных.

4.  Возможность переполнения .

При переполнении  происходит потеря отсчетов. С другой стороны, при полном опустошении в канал связи будет передаваться нулевая информация, так называемые «пустые слова», что нежелательно. Для устранения этого недостатка разработаны схемы РТМС с адаптивной дискретизацией в каждом канале без буферной памяти.

1.4 РТМС с адаптивной дискретизацией в каждом канале без буферной

памяти

Рассмотрим структурную схему данной РТМС (рисунок 5).

Рисунок 5

Достоинством данной схемы является отсутствие буферной памяти, что позволяет производить передачу информации в реальном масштабе времени. Иногда данную систему называют асинхронно - циклической.

Схема работает следующим образом. С помощью  в каждом канале, работающем в соответствии с одним из полиноминальных методов сжатия, осуществляется адаптивная дискретизация. Если погрешность аппроксимации в каждом канале:

 , ( 5)

то на выходе  появляется единица.

В тоже время импульсы от  через открытую схему запуска () с помощью поочередно поступают на схему совпадения «». На выходе схемы «» k – го канала формируется единица, которая открывает ключ () и соответствующий датчик подключается к . При этом через собирательную схему «» подается сигнал запрета (З) на схему запуска, запрещающий прохождение импульсов с  до окончания выдачи кода в линию связи. Распределитель импульсов останавливается и выдает номер (адрес) выбранного канала в блок считывания . В  код адреса и код параметра преобразуются из параллельного кода в последовательный и передаются в линию связи (). По окончания считывания  выдает сигнал на разрешение дальнейшего прохождения импульсов через схему запуска на распределитель, а также на один из входов схемы совпадения «». Схема «» служит для формирования сигнала сброса  в момент отсчета. Т.к. на второй вход схемы «» поступает сигнал от схемы «» своего канала, то сброс  производится только в выбранном канале. После этого распределители продолжают опрос схем «». В асинхронно - циклических системах можно не передавать код адреса, а вместо него через канал связи передаются на приемник импульсы переключения распределителя РИ от схемы запуска СЗ. Для предотвращения передачи нулевой информации может быть использована обратная связь от блока считывания к , где осуществляется регулировка допустимой погрешности аппроксимации.

Недостатком такой системы является сложность аппаратуры.

1.5 Комбинированные РТМС

В случае, если возможно управление с помощью программного устройства режимами работы РТМС с исключением избыточности данных, то такая система относится к комбинированным РТМС. (рисунок 6), где ПК – программируемый коммутатор, УСИ – устройство сжатия информации.

Рисунок 6

Отличительными особенностями этой системы являются:

1.  Управление работой по программе или командам, передаваемым по обратному каналу.

2.  Изменение частоты опроса коммутатора и связанное с этим сокращение объема вычислений.

3.  Изменение структуры кода.

4.  Возможность изменения программ измерений и алгоритмов сжатия данных при передаче.

5.  Контроль переполнения БЗУ и изменение скорости считывания данных.

 

Глава 2. РТМС с адаптивной коммутацией каналов

2.1 Обобщенная структурная схема

Адаптивная коммутация представляет собой способ изменения частоты опроса источников информации в соответствии со скоростью изменения входного сигнала. Основной проблемой системы сжатия информации является объединение потоков отсчетов, идущих с различной частотой в единый поток, следующий с постоянной частотой, определяемой пропускной способностью КС.

Очередность передачи информации от различных источников обычно производится в соответствии с такими характеристиками:

-  наибольшая текущая погрешность аппроксимации;

-  экстремальные значения входных сигналов или их производных;

-  отклонение параметров от нормы.

 Системы адаптивной коммутации позволяют учитывать приоритет отдельных сообщений по отношению к другим источникам. В системах адаптивной коммутации информация передается в КС в натуральном масштабе времени, т.е. без задержки, что является основным преимуществом таких систем.

В данных системах производится предварительный опрос всех каналов, выявляется канал с наибольшей погрешностью аппроксимации, и информация этого канала поступает в линию связи.

Рассмотрим обобщенную структурную схему системы (рисунок 7):

Рисунок 7

В каждом измерительном канале имеется преобразователь погрешности аппроксимации (ППА), работающий в соответствии с одним из алгоритмов полиномиального метода сжатия. Анализатор погрешности аппроксимации (АП) путем последовательного опроса ППА выявляет канал с наибольшей погрешностью аппроксимации и открывает ключ (К) данного канала. Далее сигнал кодируется в АЦП и в параллельном коде поступает в блок считывания (БС), куда также поступает и адрес канала. В БС производится преобразование параллельного кода в последовательный, а также помехоустойчивое кодирование. Выдача отсчетов в линию связи производится через равные интервалы времени. После выдачи отсчета в линию из БС в АП поступает сигнал “конец” и сбрасывает АП. Далее операция повторяется.

Достоинства РТМС с адаптивной коммутацией каналов:

1.  Возможность получения существенного сжатия за счет реализации эффективных методов аппроксимации, при этом коэффициент сжатия АК меньше коэффициента сжатия АД.

2.  Равномерность следования отсчетов на выходе РТМС, что позволяет обойтись без буферной памяти.

Недостатки РТМС с адаптивной коммутацией каналов:

1.  Некоторая сложность блока анализатора погрешности аппроксимации.

2.  Возможность равенства погрешности аппроксимации в нескольких каналах, увеличивающая погрешность телеизмерений.

3.  При ошибках аппроксимации будут передаваться избыточные отсчеты, а при  будут возникать потери важных отсчетов.

Рассмотрим более подробно пути построения блока АП. Возможны три способа анализа погрешности аппроксимации:

-  параллельный;

-  последовательный;

-  параллельно-последовательный.

Наибольшим быстродействием и простотой обладает АП в случае параллельного анализа погрешности аппроксимации.