РТМС с адаптивной коммутацией каналов при параллельном

2.2 РТМС с адаптивной коммутацией каналов при параллельном

анализе погрешности

Рассмотрим один из вариантов построения структурной схемы системы (рисунок 8), где ВМС – выявитель максимального сигнала.

Сигнал с датчиков поступает на вход ППА и мультиплексора (МК). Мультиплексор находится в закрытом состоянии и открывается с поступлением тактовых импульсов с ГТИ.

Мультиплексор – это устройство, предназначенное для передачи сигналов с любого из входов на одну общую выходную шину.

Рисунок 8

Вход, с которого сигнал передается на выход, выбирается в зависимости от вида параллельного двоичного кода, подаваемого на управляющие входы. Сигнал с выхода ППА анализируется в блоке выявителя максимального сигнала (ВМС), который представляет собой схему сравнения на N входов. На выходе ВМС формируется параллельный двоичный код, соответствующий номеру канала с наибольшей погрешностью аппроксимации. При поступлении на МК тактовых импульсов с ГТИ на выход проходит сигнал канала, двоичный код номер которого воздействует на управляющие входы МК. После преобразования в АЦП сигнал в параллельном коде, а также код адреса записывается в память БС. При поступлении импульса считывания с ГТИ в БС происходит преобразование параллельного кода в последовательный, и сигнал передается в линию связи.

Рассмотрим простейшую схему ВМС с использованием диодных сборок (диодных схем ИЛИ) и операционных усилителей (ОУ), выходные сигналы которых являются двоичным кодом канала с максимальной погрешностью аппроксимации. Использование диодных сборок для выделения максимального напряжения основан на том, что между операциями алгебры логики и операциями выделения максимума и минимума существует аналогия. Действительно операция объединения соответствует нахождению максимума, а операция пересечения – минимуму.

.

При построении схемы ВМС необходимо учитывать, что в случае соединения соответствующих входов ОУ при наличии максимального сигнала на одном из входов соединение должно осуществляться исходя из следующих правил (рисунок 9):

. ( 6)

При достаточном усилении ОУ, когда напряжение на прямом входе больше напряжения на инверсном входе, ОУ находится в режиме насыщения, и на выходе формируется единица. Если наоборот, то ОУ находится в режиме отсечки, и на выходе формируется нуль.

Рисунок 9

Для получения хороших результатов в этом случая необходимо, чтобы характеристики диодов были одинаковыми, поэтому применяют диодные сборки, а коэффициент усиления был не меньше 1000.

Глава 3. РТМС с автоматическим регулированием частоты опроса

датчиков

В этих РТМС предусматривается возможность установления различной частоты опроса датчиков, например, в системе МКТ - 1. Так, при аварийных ситуациях увеличение частоты опроса датчиков позволяет получить более подробную измерительную информацию о происходящих в контролируемом объекте процессов. При ручном переключении частоты опроса датчиков есть значительная вероятность опоздать с этим переключением.

Рассмотрим одну из возможных схем устройства для автоматического регулирования частоты опроса датчиков (рисунок 10).

Сигнал от датчиков поступает на вспомогательный коммутатор К₁ и коммутатор К₂. К коммутатору К₂, работающему синхронно и синфазно с коммутатором К₁ , подключают генератор импульсов (ГИ). Частота генератора импульсов ГИ выбирается много больше, чем максимальная частота спектра сигнала.

Рисунок 10

В дифференциальном усилителе (У) происходит сравнение значения напряжения  с , взятым из ячейки аналоговой памяти. После выпрямления разностного сигнала в выпрямителе (В) этот сигнал поступает на амплитудный дискриминатор (АД), определяющий в каком из каналов наибольшая разность. Далее сигнал поступает на преобразователь напряжение-частота (ПНЧ). Частота переключений первичного сигнала коммутатора К₃ будет определяться каналом с наиболее быстро изменяющейся измеряемой величиной, что приводит к образованию избыточной информации в других каналах.

Определим частоту дискретизации  коммутатора К₃ при предположении, что изменяется сигнал только в одном датчике.

Если приращение сигнала за время опроса  всех датчиков коммутаторами и  определяется выражением:

, ( 7)

то частота дискретизации равна:

 , ( 8)

где  - минимальная частота дискретизации , - коэффициент регулирования. Частота опроса коммутаторов  и  равна:

. ( 9)

Требуется определить значение коэффициента регулирования .

Приращение функции можно заменить приближенным выражением:

 , ( 10)

где  - первая производная .

При условии , тогда:

 , ( 11)

, ( 12)

Таким образом, частота дискретизации равна:

 . ( 13)

Частоты  выбирают исходя из требований к точности алгоритма интерполяции.

Недостаток РТМС с автоматической регулировкой частоты опроса датчиков: низкий коэффициент сжатия и сложность радиоприемного устройства. Усложнение структуры приемного устройства определяется тем, что отсчеты появляются не в тактовых точках.

Заключение

Радиосвязь - одно из самых простых и надежных средств связи. Рации полезны и удобны, их можно использовать там, где недоступен ни один другой вид связи, системы радиосвязи недороги по цене, легко развертываются и нетребовательны к условиям окружающей.

Наиболее характерными для современных РСПИ являются три формы представления сообщений, которые формируются на борту и передаются по линиям связи:

1.  Сообщения о наличии/отсутствии некоторого априорно известного сообщения (включения/выключения двигателей, удары метеорита).

2.  Сообщения о величинах характеризуют значения параметров в определенный момент времени.

3.  Сообщения о процессах должны с заданной точностью воспроизводить процессы на определенном отрезке времени, т.е. в этом случае также необходимо производить калибровку амплитуды и масштабирование по времени.

Список литературы

1.  Радиотехнические методы передачи информации: Учебное пособие для вузов / В.А. Борисов, В.В. Калмыков, Я.М. Ковальчук и др.; Под ред. В.В. Калмыкова. М.: Радио и связь. 1990. 304с.

2.  Системы радиосвязи: Учебник для вузов / Н.И. Калашников, Э.И. Крупицкий, И.Л. Дороднов, В.И. Носов; Под ред. Н.И. Калашникова. М.: Радио и связь. 1988. 352с.

3.  Тепляков И.М., Рощин Б.В., Фомин А.И., Вейцель В.А. Радиосистемы передачи информации: Учебное пособие для вузов / М.: Радио и связь. 1982. 264с.

4.  Кириллов С.Н., Стукалов Д.Н. Цифровые системы обработки речевых сигналов. Учебное пособие. Рязань. РГРТА, 1995. 80с.