Структурная схема адаптивной системы сжатия данных
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.
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:
Сообщения о наличии/отсутствии некоторого априорно известного сообщения (включения/выключения двигателей, удары метеорита).
Сообщения о величинах характеризуют значения параметров в определенный момент времени.
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
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.
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.
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.
Кириллов С.Н., Стукалов Д.Н. Цифровые системы обработки речевых сигналов. Учебное пособие. Рязань. РГРТА, 1995. 80с.
Размещено на