20.Временное уплотнение информации.

В информационно-измерительных системах с временным уплотнением каждому датчику выделяется отрезок времени для передачи его значения.

На временной диаграмме рис.7.6 показаны выходные сигналы датчиков (U1 , U2 , U3 ) и суммарный сигнал в канале связи ИИС (UΣ ).

Каждому датчику выделяется время, которое называется тактом ( Tt ), в течение которого происходит передача значения напряжения датчика в этот момент времени. Через время, называемое временем цикла tЦ , временная диаграмма повторяется.

Структурная схема синхронной ИИС с временным уплотнением информации:

На структурной схеме можно выделить передающую часть, канал связи (КС) и приемную часть. В передающей части амплитудный мультиплексор (АМХ) осуществляет опрос N датчиков по программе, которая задается устройством управления (УУ). Такт работы УУ определяется задающим генератором (G). На приемной стороне демультиплексор (ДМХ) осуществляет разделение

каналов, обеспечивая появление информации о каждом датчике на со-

ответствующем выходе.

21.Адресный опрос.

Функциональная схема уу адресного типа передающей стороны:

На этой схеме разрядность (р) счетчика СТ определяется числом

распределенных импульсов в программе опроса:

С помощью дешифратора, стоящего на выходе СТ,

можно реализовать произвольное значение для Q. Для этого необходимо соответствующий выход дешифратора подать на вход R(сброс в ноль) СТ.

Счетчик СТ последовательно, со скоростью тактов, задаваемой генератором G, выдает двоичные коды, определяющие номер импульса опроса в цикле опроса. По адресу, определяемому этим двоичным кодом, в Пер.ЗУ хранится адрес ПП, который, согласно программе опроса, должен быть опрошен в этом такте. Каждый импульс принадлежал заданному ПП, так и в Пер.ЗУ в каждом слове его массива должно быть записано двоичное число, определяющее номер ПП. Если за весь цикл программы опроса ПП вызывается несколько раз, то это значит, что код адреса этого ПП записан в ЗУ соответствующее число раз и в соответствующих местах массива Q. Из массива Q последовательно выбираются адреса ПП. Последовательность таких n-разрядных слов образует программу опроса. В Пер.ЗУ имеются еще q дополнительных разрядов выходного числа, которые предназначены для формирования импульса синхронизации по циклу. Если импульс СЦ кодируется амплитудой, то q=1, если длительностью, то q=1 или q=2. При кодировании импульса СЦ запрещенной кодовой комбинацией значение q определяется разрядностью передаваемой информации.

Пер.ЗУ может быть частью памяти, хранящей программу решения задачи всей информационной или управляющей системы. В этом случае команды опроса ПП располагаются между командами обработки данных. Эта ситуация поясняется:

22.Интерполяция первого порядка.

В зависимости от степени (n) восстанавливающего полинома,различают интерполяцию первого, второго и n-порядков. Вид полинома и порядок опр-я относительно методической погрешности восстановления. Процесс интерполяции предполагает хранение как минимум двух сеседних сигналов,полученных после дискретизации.

23.Унифицирующие преобразователи с периодической компенсацией дрейфа нуля.

Устройство, которое увеличивает напряжение чувствительного элемента датчика до выбранного напряжения стандарта (унифицирует максимальное значение напряжения), носит название унифицирующего преобразователя (УП). УП может находиться непосредственно возле датчика или на расстоянии от него, если физическая среда датчика не позволяет обеспечить нормальную работу УП (например: высокая или низкая температуры; радиация и т.д.). В этом случае датчик соединяется с УП с помощью аналоговой линии связи.

Структурная схема унифицирующего преобразователя приведена:

1 – усилитель с повышенным коэффициентом подавления синфазных помех; 2 – источник тока для компенсации напряжения смещения; 3 – усилитель с автоматической коррекцией смещения и дрейфа нуля; 4 – генератор импульсов, задающий интервал коррекции; 5 – усилитель с программируемым коэффициентом усиления; 6 – устройство линеаризации выходной характеристики датчика.

Усилитель с автоматической коррекцией смещения и дрейфа нуля:

На этой схеме два операционных усилителя ОУ2 и ОУ3 работают в режиме повторителя. В рабочем состоянии ключи К1 и К2 замкнуты на входы. Ключ К4 замкнут, а ключ К3 разомкнут. Когда генератор импульсов посылает импульс для коррекции смещения, то ключи К1 и К2 закорачивают входы УП между собой и соединяют с землей. Ключ К3 замыкается, а ключ К4 размыкается. Если на выходе ОУ1 есть напряжение смещения, то оно через ОУ2 поступает на конденсатор С1 и на управляющий вход ОУ1, через который осуществляется компенсация. На выходе в это время держится напряжение, до которого был заряжен конденсатор С2 до подачи импульса коррекции. Через время,необходимое для заряда конденсатора С1, импульс управления снимается и схема переходит в рабочее состояние. В рабочем состоянии конденсатор С1 постепенно разряжается, что ухудшает эффект коррекции. Именно процесс разряда конденсатора С1 определяет максимально допустимый интервал коррекции [21], [22].

24.Сжатие информации.

Для этого используется аддитивная временная дискретизация(АВД) и равномерная временная дискретизация(РВД). При РВД шаг дискретизации равен const. АВД наиболее эффективный метод.

Суть-в автоматическом изменении промежутков времени между цифровыми отсчетами координат сигнала,в зависимости от его текущих динамических свойств при условии,что погрешность воспроизведения сигнала на всех участках близка к априорно заданной величине.

25.Связь разрядности представления непрерывного сигнала с динамическим диапазоном.????????

26.Синхронизация по циклу.

27.Канальный процессор нулевого порядка.

Рассмотрим КП, реализующий алгоритм сжатия нулевого порядка. Алгоритм работы КП сводится к тому, что он должен выдавать импульс, который бы говорил о необходимости опроса ПП. Опрос должен проводиться с условием, что выбран максимально возможный временной интервал опроса и гарантируется восстановление сигнала на приемной стороне с заданной точностью. Предположим, что ПП выдает напряжение x(t). Тогда условием работы КП нулевого порядка будет x(ti-1 )- x(t) ≥ ∆, где x(t ) i-1 – значение предыдущей существенной выборки; ∆ – апертура, определяющая погрешность адаптивной дискретизации – восстановления.

В момент выполнения равенства фиксируется новая существенная выборка x(t )i . Функциональная схема КП нулевого порядка приведена:

Аналоговый коммутатор (АК) со схемой управления (У), запоминающим конденсатором С и развязывающим операционным усилителем (ОУ) представляют собой схему аналогового запоминающего устройства, совмещенного со схемой вычитания зафиксированного значения x(t )i из текущего значения сигнала. Усиленная разность x(t )- x(t) i-1 подается на 2 компаратора, которые включены входами в противофазе. Это позволяет использовать одно и то же значение апертуры ∆ для обоих значений полярности отклонения x(t) от предыдущего значения. При срабатывании любого компаратора на выходе устройства появится импульс, который можно использовать для дискретизации сигнала ПП. Этот же импульс включает АК и заряжает конденсатор С до нового существенного значения