Главная Контакты Добавить в избранное Авторы Вопросы и ответы
,

УДК 621.391.3

АППАРАТУРНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ СВОЙСТВ

ТРАК­ТОВ ПРИЁМА – ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ

В СИСТЕМАХ ПРОМЫШ­ЛЕННОЙ АВТОМАТИКИ

Головащенко Н.В., Боярчук В.П.

В настоящее время в трактах приема-передачи информации систем промышленной автоматики используются простые сигналы – одиночные импульсы. Одиночные импуль-сы – носители информации телеуправления, телесигнализации. Например: “включить”, “выключить”, “больше нормы”, ”меньше нормы”, “пожар”, “взрыв”, “не соблюдения режима” и т.д.  На современном этапе для более сложных систем управления и контроля в промышленной автоматике целесообразно простые сигналы заменить на сложные. Одним из вариантов сложных сигналов являются шумоподобные кодированные сигналы (ШКС).

Простые сигналы являются безизбыточными носителями информации, и база простых сигналов равна единице:

 

,

(1)

 

где - полоса частот сигнала, – длина сигнала.

            Сигналы ШКС являются сигналами с введенной избыточностью кода и поэтому база сложных сигналов вида ШКС больше единицы:

 

 >> 1.

(2)

 

            Базу сигнала можно увеличивать за счет увеличения Т при этом увеличивается энергия сигнала и, как следствие, повышается помехоустойчивость приема-передачи. А еще можно базу увеличивать за счет увеличения ΔF, при этом увеличивается распределительная способность за временем, которое важно при построении устройств синхронизации.[1]

Преимущество ШКС для совершенствования качества приёмопередающего тракта заключается в том, что при использовании ШКС должен быть согласованный прием информации по полосе частот пропускания и по структуре сигнала.

Из всего перечня ШКС целесообразно остановить выбор на АМн - радиосигналах и ЧМн - радиосигналах. Структурные модели квазиоптимальных приемников сложных АМн и ЧМн-радиосигналов представлены на рис. 1 и рис. 2.

Дополнительно, для приема простых сигналов, последовательно включенному один за одним полосовым фильтром, амплитудным детектором, фильтром нижних частот необходимо будет включить последовательно за этим приемочным звеном цифровой видеокоррелятор.

 

 

Рис. 1  Структурная модель квазиоптимального приемника АМн - радиосигналов

 

 

Рис. 2  Структурная модель квазиоптимального приемника ЧМн - радиосигналов

 

Где: ПФ – полосовой фильтр, D – детектор, ФНЧ – фильтр нижних частот, УО – усилитель-ограничитель, ЦК – цифровой коррелятом, ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь, ГТИ – генератор тактовых импульсов, D+ и D- – детектор положительных и отрицательных полярностей, ФНЧ+ и ФНЧ- – для приема положительных и отрицательных полярностей.

Согласованный прием по полосе частот пропускания в представленных схемах обеспечивается полосовым фильтром, который не требует больших аппаратурных затрат.[2]  А согласованный прием по структуре сигнала обеспечивается  знаковым цифровым коррелятором. Структурная модель знакового цифрового коррелятора изображена на рис. 3, где 1 – вход для записи в память ЦК кодового слова, которое подается также в линию связи; 2 – вход, на который подается кодовое слово, которое уже прошло линию связи и устройство восстановления его структуры; 3 – вход, на который подается импульсы сдвига.

Принцип работы предлагаемой модели коррелятора заключается в следующем. В статическом регистре сдвига весь цикл измерений сохраняется кодовое слово, корреляционную функцию которого необходимо определить. Это кодовое слово поступает на вход 1 от генератора квазислучайных последовательностей (КСП). На вход 2 в реальном масштабе времени поступает КСП в виде знакового сигнала, который прошел через линию связи и схему восстановления структуры КСП. На вход 3 поступают тактовые импульсы, которые сдвигают. Схема сравнения определяет количество поразрядных совпадений и расхождений кодовых слов: того,  что сохраняется в RGСТАТ и того, что находится в данный момент в RGДИН. Таким образом цифровой коррелятор  определяет степень соответствия принятого кодового слова с кодовым словом, которое сохраняется в памяти коррелятора.

Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) превращает превосходящее количество совпадений и расхождений в напряжение. То есть на выходе ЦАП сигнал будет представлен в форме удобной для наблюдения. В данном случае необходимо использовать ЦАП унитарного (одиночного) кода в напряжение.

Рис. 3  Структурная модель знакового цифрового коррелятора

 Представленный  тип знакового цифрового коррелятора был смоделирован с использованием прикладной программы Electronics Workbench. При записи слова в статический регистр сдвига и сравнении его со словом динамического регистра, как показано на рисунке 4, на выходе цифрового коррелятора была получена автокорреляционная функция, которая представлена на рисунке 5.

 

Рис.4  Сохранение КСП в регистре сдвига статическом.

Рис. 5 Автокорреляционная функция ШКС

Подытоживая, можно сказать, что введение сложных сигналов вместо простых  Ш обеспечивают комплексное улучшение параметров и характеристик трактов приема-передачи информации в системах передачи информации. С применением такого вида сложных сигналов как ШКС, аппаратурные затраты и осложнения будут незначительными, потому, что в основном можно будет использовать уже существующую аппаратуру. Так же, свойства ШКС  разрешают использовать их для построения многоканальных систем передачи информации.

 

The article deals with the questions of transmission of information. As the title implies the article describes  method for mends the quality of information link of recession – transmission in industrial automation system.  Much attention is given to hardware.

 

1.                  Корниловская Н.В., Рогальский Ф.Б., Ротонос И.В. Метод оценки помехоустойчивости квазиоптимального приема одного класса шумоподобных кодированных сигналов. – Вестник 3(16) Херсон - 2002.-с.154-159.

2.                  Корниловская Н.В., Головащенко Н.В.,Мороз Е.А. Амплитудно-фазо-частотные характеристики активных LC – фильтров типа одиночного ре­зонансного контура и полосовых  LRC – фильтров. – Сборник научных статей по компьютеризованным системам управления и автоматики. Херсон –2000. – 87с.

 

 





Ответы на вопросы [_Задать вопроос_]

Информационно-управляющие комплексы и системы

Теленик С.Ф., Ролік О.І., Букасов М.М., Андросов С.А. Генетичні алгоритми вирішення задач управління ресурсами і навантаженням центрів оброблення даних

Богушевский В.С., Сухенко В.Ю., Сергеева Е.А., Жук С.В. Реализация модели управления конвертерной плавкой в системе принятия решений

Бень А.П., Терещенкова О.В. Применение комбинированных сетевых методов планирования в судоремонтной отрасли

Цмоць І. Г., Демида Б.А., Подольський М.Р. Методи проектування спеціалізованих комп’ютерних систем управління та обробки сигналів у реально-му час

Теленик С.Ф., РолікО.І., Букасов М.М., РимарР.В., Ролік К.О. Управління навантаженням і ресурсами центрів оброблення даних при виділених серверах

Селякова С. М. Структура інтелектуальної системи управління збиральною кампанією

Еременко А.П., Передерий В.И. Принятие решений в автоматизированных системах с учетом психофункциональных характеристик оператора на основе генетических алгоритмов

Львов М.С. Алгоритм перевірки правильності границь змінення змінних у послідовних програмах

Ляшенко Е.Н. Анализ пожарной опасности сосновых насаждений в зоне Нижне-днепровских песков – самой большой пустыни в Европе

Кучеров Д.П., Копылова З.Н. Принципы построения интеллектуального автору-левого

Касаткина Н.В., Танянский С.С., Филатов В.А. Методы хранения и обработки нечетких данных в среде реляционных систем

Ходаков В.Е., Жарикова М.В., Ляшенко Е.Н. Применение когнитивного подхода для решения задачи поддержки принятия управленческих решений при ликвидации лесных пожаров

Гончаренко А.В. Моделювання впливу ентропії суб’єктивних переваг на прийняття рішень стосовно ремонту суднової енергетичної установки

Фарионова Н.А. Системный подход построения алгоритмов и моделей систем поддержки принятия решений при возникновении нештатных ситуаций

Биленко М.С., Серов А.В., Рожков С.А., Буглов О.А. Многоканальная система контроля качества текстильных материалов

Мотылев K.И., Михайлов M.В., Паслен В.В. Обработка избыточной траекторной информации в измерительно-вычислительных системах

Гончаренко А.В. Вплив суб’єктивних переваг на показники роботи суднової енергетичної установки

Гульовата Х.Г., Цмоць І.Г., Пелешко Д.Д. Архітектура автоматизованої системи моніторингу і дослідження характеристик мінеральних вод

Соломаха А.В. Разработка метода упреждающей компенсации искажений статорного напряжения ад, вносимых выходными силовыми фильтрами

ПотапенкоЕ.М., Казурова А.Е. Высокоточное управление упругой электромеханической системой с нелинейным трением.

Кузьменко А.С., Коломіц Г.В., Сушенцев О.О. Результати розробки методу еквівалентування функціональних особливостей fuzzy-контролерів

Кравчук А. Ф., Ладанюк А.П., Прокопенко Ю.В. Алгоритм ситуационного управления процессом кристаллизации сахара в вакуум-аппарате периодического действия с механическим циркулятором

Абрамов Г.С., Иванов П.И., Купавский И.С., Павленко И.Г. Разработка навигационного комплекса для автоматического наведения на цель системы груз-управляемый парашют

Литвиненко В.И., Четырин С.П. Компенсация ошибок оператора в контуре управления следящей системы на основе синтезируемых вейвелет-сетей

Бардачев Ю.Н., Дидык А.А. Использование положений теории опасности в искусственных иммунных системах

Рожков С.О., Кузьміна Т.О., Валько П.М. Інформаційна база як основа для створення асортименту лляних виробів.

Ускач А.Ф., Становский А.Л., Носов П.С. Разработка модели автоматизированной системы управления учебным процессом

Мазурок Т.Л., Тодорцев Ю.К. Актуальные направления интеллектуализации системы управления процессом обучения.

Ускач А.Ф., Гогунский В.Д., Яковенко А.Е. Модели задачи распределения в теории расписания.

Сідлецький В.М., Ельперін І.В., Ладанюк А.П. Розробка алгоритмів підсистеми підтримки прийняття рішень для контролю якості роботи дифузійного відділення.

Пономаренко Л.А., Меликов А.З., Нагиев Ф.Н. Анализ системы обслуживания с различными уровнями пространственных и временных приоритетов.

Коршевнюк Л.О. Застосування комітетами експертів системи нечіткого логічного виводу із зваженою істинністю.. – С. 73 – 79.

Кирюшатова Т.Г., Григорова А.А Влияние направленности отдельных операторов и направленности всей группы на конечный результат выполнения поставленной задачи.

Петрушенко А.М., Хохлов В.А., Петрушенко І.А. Про підключення до мови САА/Д деяких засобів паралельного програмування пакету МРІСН.

Ходаков В.Е., Граб М.В., Ляшенко Е.Н. Структура и принципы функционирования системы поддержки принятия решений при ликвидации лесных пожаров на базе новых геоинформационных технологий.

Сидорук М.В., Сидорук В.В. Информационные системы управления корпорацией в решении задач разработки бюджета.

Нагорный Ю.И. Решение задачи автоматизированного расчета надежности иасуп с использованием модифицированного метода вероятностной логики

Козак Ю.А. Колчин Р.В. Модель информационного обмена в автоматизированной системе управления запасами материальных ресурсов в двухуровневой логистической системе

Гожий А.П., Коваленко И.И. Системные технологии генерации и анализа сценариев

Вайсман В.А., Гогунский В.Д., Руденко С.В. Формирование структур организационного управления проектами

Бараненко Р.В., Шаганян С.М., Дячук М.В. Аналіз алгоритмів взаємних виключень критичних інтервалів процесів у розподілених системах

Бабенко Н.И., Бабичев С.А. Яблуновская Ю.А. Автоматизированная информационная система управления учебным заведением

Яковенко А.Е. Проектирование автоматизированных систем принятия решений в условиях адаптивного обучения с учетом требований болонского процесса

Бараненко Р.В Лінеаризація шкали і збільшення діапазону вимірювання ємностей резонансних вимірювачів

Головащенко Н.В. Математичні характеристики шумоподібно кодованих сиг-налів.

Шерстюк В.Г. Формальная модель гибридной сценарно-прецедентной СППР.

Шекета В.І. Застосування процедури Append при аналізі абстрактних типів даних модифікаційних запитів.

Цмоць І.Г. Алгоритми та матричні НВІС-структури пристроїв ділення для комп'-ютерних систем реального часу.

Кухаренко С.В., Балтовский А.А. Решение задачи календарного планирования с использованием эвристических алгоритмов.

Бараненко Р.В., Козел В.Н., Дроздова Е.А., Плотников А.О. Оптимизация рабо-ты корпоративных компьютерных сетей.

Нестеренко С.А., Бадр Яароб, Шапорин Р.О. Метод расчета сетевых транзакций абонентов локальных компьютерных сетей.

Григорова А.А., Чёрный С. Г. Формирование современной информационно-аналитической системы для поддержки принятия решений.

Шаганян С.Н., Бараненко Р.В. Реализация взаимных исключений критических интервалов как одного из видов синхронизации доступа процессов к ресурсам в ЭВМ

Орлов В.В. Оценка мощности случайного сигнала на основе корреляционной пространственной обработки

Коджа Т.И., Гогунский В.Д. Эффективность применения методов нечеткой логики в тестировании.