МНОГОКАНАЛЬНАЯ АППАРАТУРА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

Область техники
Данное техническое решение относится к области цифровой вычислительной техники, а именно, к устройствам сопряжения цифровых вычислительных машин с радиостанциями коротковолнового и ультракоротковолнового диапазона и проводными каналами связи.
Уровень техники
Аналогом данного технического решения является МОБИЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС АППАРАТУРЫ ДЛЯ ОБРАБОТКИ И ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ПО КАНАЛАМ СВЯЗИ (свидетельство на полезную модель RU №27244, заявлено 28.01.2002 г., опубликовано 10.01.2003 г., бюл. №1), содержащий автоматизированные рабочие места на базе персональных ЭВМ, совместимых с IBM PC, и персональную ЭВМ транспортной станции, совместимую с IBM PC, адаптеры стыка С2-СПЕЦ одноканальные (АС С2-СПЕЦ-1), первые группы входов которых соединены со слотами системной шины ПЭВМ, комплекты специальной аппаратуры (СА) для кодирования-декодирования информации, первые группы входов-выходов которых соединены со второй группой входов-выходов адаптеров стыка С2-СПЕЦ одноканальных (АС С2-СПЕЦ-1), телефонный аппарат, отличающийся тем, что мобильный комплекс дополнительно содержит мультиплексор цифровых каналов, две группы входов-выходов которого соединены соответственно со вторыми группами входов-выходов специальной аппаратуры (СА), третья группа входов-выходов с входами-выходами телефонного аппарата, четвертая и пятая группа входов-выходов соединены соответственно с цифровыми каналами закрытой передачи данных (радиорелейным каналом и физической линией).
Недостатком данного аналога является малая эффективность использования производительности канала связи для передачи данных.
Другим аналогом заявляемого технического решения является ОБЪЕДИНИТЕЛЬ КАНАЛОВ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ (патент на полезную модель RU №40557 U1, заявка №2004114134/22 от 11.05.2004 г., МПК H04J 1/00, H04K 1/00, H04B 3/00, 5/00, G06F 13/00, опубликовано 10.09.2004 г., бюл. №25), содержащий:
1) блок интерфейса С2-СПЕЦ (OCT В4.127.007-81), первая группа внешних входов-выходов которого в соответствии с интерфейсом С2-СПЕЦ служит для подключения аппаратуры спецсвязи Т-240ПД, блок мультиплексора цифровых каналов БМЦК, первый вход которого соединен со вторым выходом блока интерфейса С2-СПЕЦ, блок синхронизации и управления передатчика БСУПД, первый выход которого соединен со вторым входом блока мультиплексора цифровых каналов БМЦК, блок демультиплексора цифровых каналов БДМЦК, первый выход которого соединен со вторым входом блока интерфейса С2-СПЕЦ, задающий генератор ЗГ, первый выход которого соединен с первым входом блока синхронизации и управления передатчика БСУПД, блок синхронизации и управления приемника БСУПМ, первый вход которого соединен со вторым выходом задающего генератора ЗГ, а первый выход - с первым входом блока демультиплексора цифровых каналов БДМЦК, блок интерфейса С2 (RS-232) (ГОСТ 18145-81), первая группа входов выходов которого служит для внешнего подключения к модему тональной частоты ТЧ-модему или конвертору основного цифрового канала ОЦК, отличающийся тем, что объединитель каналов передачи данных дополнительно содержит первый и второй блоки интерфейса С1-ФЛ-БИ (ГОСТ 27232-87), первые группы входов-выходов которого служат для внешнего подключения соответственно первого и второго комплекта аппаратуры Т-230 (1, 2), второй выход каждого соединен соответственно со вторым и третьим входами блока мультиплексора цифровых каналов БМЦК, а второй вход каждого соединен соответственно со вторым и третьим выходами блока демультиплексора цифровых каналов БДМЦК, первый и второй блок автоматического выбора режима БАВР, первый вход которого соединен соответственно с третьим выходом первого и второго блоков интерфейса С1-ФЛ-БИ, первый выход соединен соответственно с вторым и третьим входом блока синхронизации и управления передатчика БСУПД, а вторые входы - со вторым выходом блока синхронизации и управления передатчика БСУПД, блок автоматического выбора линейной скорости БАВЛС, первый и второй выходы которого соединены соответственно со вторым выходом блока интерфейса С2 (RS-232) и вторыми входами блока синхронизации и управления приемника БСУПМ, а четыре входа соответственно - со вторым выходом блока интерфейса С2 (RS-232), выходом блока мультиплексора цифровых каналов БМЦК, третьим выходом блока синхронизации и управления передатчика БСУПД и третьим выходом задающего генератора, блок встроенного тестового режима БУТР, первый и второй вход-выход которого соединен соответственно с входом-выходом блока мультиплексора цифровых каналов БМЦК и блока демультиплексора цифровых каналов БДМЦК, блок отображения текущего состояния БУОТС, два входа которого соединены соответственно с четвертым выходом блока синхронизации и управления передатчика БСУПД и вторым выходом блока синхронизации и управления приемника БСУПМ.
2) дешифратор цикловой синхронизации и цифровую фазовую автоматическую подстройку частоты ФАПЧ, входы которых соединены со вторым входом блока, схему удержания синхронизации, первый вход которой соединен с первым выходом дешифратора цикловой синхронизации, схему поиска синхросигнала, вход которой соединен с выходом дешифратора цикловой синхронизации, а первый выход - со вторым входом схемы удержания синхронизации, схему индикации синхронизации, первый вход которой соединен с выходом схемы поиска синхросигнала.
Недостатком этого аналога является иное функциональное назначение, не позволяющее реализовать требуемые технические характеристики в полном объеме.
Следующим аналогом заявляемого технического решения можно считать ПЕРЕНОСНОЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ РАБОЧЕЕ МЕСТО (патент на изобретение RU №2316812 C1, заявка №2006111679 от 10.04.2006, МПК G06F 13/00, опубликовано 10.02.2008 г., бюл. №4), предназначенное для передачи данных в полевых условиях, содержащее:
1. электронную вычислительную машину (ЭВМ) «Багет-44», имеющую два СОМ-порта СОМ1 и COM2, четыре радиостанции: три (РСТ1, РСТ2 и РСТ3) Р-168-0,5 МКМ и одну (РСТ4) Р-168-0,5У(М), гарнитуру микрофонно-телефонную МТГ и блок антенный БА, отличающееся тем, что дополнительно содержит блок сопряжения Р913, содержащий приемо-измерительный модуль МПИ К-161, первый вход-выход которого соединен с блоком антенным БА, а второй вход-выход - с портом COM2 ЭВМ «Багет-44», контроллер RS-232C, первый вход-выход которого соединен с портом СОМ1 ЭВМ «Багет-44», первый узел приемника ПРМ Т-235-1Л (БИ), вход которого соединен с выходом С1-ФЛ радиостанции РСТ1, а вход-выход со вторым входом-выходом контроллера RS-232C, первый узел передатчика ПРД Т-235-1Л (БИ) вход которого соединен с первым выходом контроллера RS-232C, а выход - с входом С1-ФЛ радиостанции РСТ1, узел приемника ПРМ Т-235-1Л (ЧМ), вход которого соединен с выходом С1-ТЧ радиостанции РСТ1, а вход-выход - с третьим входом-выходом контроллера RS-232C, узел приемника ПРМ АСПД-У (ОФМ), вход которого соединен с выходом С1-ТЧ радиостанции РСТ1, а вход-выход с четвертым входом-выходом контроллера RS-232C, второй узел приемника ПРМ Т-235-1Л (БИ), вход которого соединен с выходом С1-ФЛ радиостанции РСТ2, а выход-вход - с пятым входом-выходом контроллера RS-232C, второй узел передатчика ПРД Т-235-1Л (БИ), вход которого соединен со вторым выходом контроллера RS-232C, а выход - с входом С1-ФЛ радиостанции РСТ2, узел передатчика ПРД Т-235-1Л (ЧМ), вход которого соединен с третьим выходом контроллера RS-232C, узел передатчика ПРД АСПД-У (ОФМ), вход которого соединен с четвертым выходом контроллера RS-232C, коммутатор, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами узла передатчика ПРД Т-235-1Л (ЧМ) и узла передатчика ПРД АСПД-У (ОФМ), а выход - с входом С1-ТЧ радиостанции РСТ2, коммутатор речевой связи (PC), первые два входа которого соединены соответственно с пятым выходом контроллера RS-232C и выходом С1-ТЧ радиостанции РСТ2, а выход - с третьим входом коммутатора, два входа-выхода соединены соответственно с входами-выходами С1-ТЧ радиостанций РСТЗ, РСТ4 и третий вход-выход соединен с микрофонно-телефонной гарнитурой МТГ, вторичный источник питания ВИП, два входа которого соединены соответственно с цепью 27 В и выходом батареи аккумуляторной, а выход соединен с цепями электропитания узлов блока сопряжения Р913.
2. ПЕРЕНОСНОЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ РАБОЧЕЕ МЕСТО по п. 1, отличающееся тем, что узел передатчика ПРД Т-235-1Л (вид модуляции - биимпульсная БИ или частотная ЧМ) содержит кварцевый генератор Г, узел синхронизации УС, вход которого соединен с выходом генератора Г, формирователь циклов синхронизации ФЦС, первый вход которого соединен с первым выходом узла синхронизации УС, регистр управления РУ, вход которого соединен с входом узла передатчика от контроллера RS-232C, а выход со вторым входом формирователя циклов синхронизации ФЦС, буферный регистр данных БД, вход которого соединен с входом узла передатчика от контроллера RS-232C, кодер данных КД, вход которого соединен с выходом буферного регистра данных БД, формирователь служебных кодовых комбинаций ФСЛКК, два входа которого соединены соответственно со вторым выходом узла синхронизации УС и выходом формирователя циклов синхронизации ФЦС, формирователь информационных кодовых комбинаций ФИКК, четыре входа которого соединены соответственно с выходом регистра управления РУ, вторым выходом узла синхронизации УС, выходом кодера данных КД и буферного регистра данных БД, коммутатор КМ, два входа которого соединены соответственно с выходами формирователя служебных кодовых комбинаций ФСЛКК и формирователя информационных кодовых комбинаций ФИКК, модулятор частотной модуляции МДЧМ, три входа которого соединены соответственно со вторым выходом узла синхронизации УС, выходом коммутатора КМ и регистра управления РУ, а выход является выходом узла передатчика на внешний коммутатор, модулятор биимпульсных сигналов МДБИ, три входа которого соединены соответственно с выходом коммутатора КМ, регистра управления РУ и вторым выходом узла синхронизации УС, усилитель У, вход которого соединен с выходом модулятора бимпульсных сигналов МДБИ, выходной трансформатор Тр, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход является выходом узла передатчика С1-ФЛ к РСТ1 (РСТ2).
3. ПЕРЕНОСНОЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ РАБОЧЕЕ МЕСТО по п. 1, отличающееся тем, что узел приемника ПРМ Т-235-1Л (вид модуляции - биимпульсная БИ) содержит регистр управления РУ, вход которого является входом узла приемника от внешнего контроллера RS-232C, входной трансформатор Тр, вход которого является входом С1-ФЛ от радиостанции РСТ1 (РСТ2), формирователь импульсов ФИ, вход которого соединен с выходом входного трансформатора Тр, демодулятор ДМД, вход которого соединен с выходом формирователя импульсов ФИ, узел тактовой синхронизации УТС, два входа которого соединены соответственно с выходом регистра управления РУ и выходом демодулятора ДМД, декодер ДКД, два входа которого соединены соответственно с выходом демодулятора ДМД и выходом узла тактовой синхронизации УТС, буфер данных БД, два входа которого соединены с выходом демодулятора ДМД и выходом узла тактовой синхронизации УТС, узел цикловой синхронизации УЦС, вход и выход которого соединены соответственно с выходом и третьим входом узла тактовой синхронизации УТС, регистр состояния PC, два входа которого соединены соответственно с выходом узла цикловой синхронизации УЦС и выходом декодера ДКД, коммутатор, два входа которого соединены соответственно с выходом регистра состояния PC и выходом буфера данных БД, а выход является выходом узла передатчика ПРД, соединенного с внешним контроллером RS-232C.
4. ПЕРЕНОСНОЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ РАБОЧЕЕ МЕСТО по п. 1, отличающееся тем, что узел приемника ПРМ Т-235-1Л (вид модуляции - частотная ЧМ) содержит регистр управления РУ, вход которого является входом узла приемника от внешнего контроллера RS-232C, входной трансформатор Тр, вход которого соединен с входом С1-ТЧ от РСТ, полосовой фильтр ПФ, вход которого соединен с выходом входного трансформатора Тр, узел автоматического регулирования усиления УАРУ, вход и выход которого соединены соответственно с выходом и входом полосового фильтра ПФ, усилитель-ограничитель УО, вход которого соединен с выходом полосового фильтра ПФ, демодулятор, вход которого соединен с выходом усилителя-ограничителя, узел тактовой синхронизации УТС, два входа которого соединены соответственно с выходом регистра управления РУ и выходом демодулятора ДМД, декодер ДКД, два входа которого соединены соответственно с выходом узла тактовой синхронизации УТС и выходом демодулятора ДМД, буфер данных БД, два входа которого соединены соответственно с выходом узла тактовой синхронизации УТС и выходом демодулятора ДМД, узел цикловой синхронизации УЦС, вход и выход которого соединены соответственно с выходом и третьим входом узла тактовой синхронизации УТС, регистр состояния PC, два входа которого соединены соответственно с выходом узла цикловой синхронизации УЦС и выходом декодера ДКД, коммутатор КМ, два входа которого соединены соответственно с выходом регистра состояния PC и буфера данных БД, а выход является выходом узла приемника на контроллер RS-232C.
5. ПЕРЕНОСНОЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ РАБОЧЕЕ МЕСТО по п. 1, отличающееся тем, что узел передатчика ПРД АСПД-У содержит буфер данных, вход которого соединен с входом узла передатчика ПРД от контроллера RS-232C, регистр управления РУ, вход которого соединен с входом узла передатчика ПРД от контроллера RS-232C, генератор Г, делитель частоты ДЧ, два входа которого соединены соответственно с выходом регистра управления РУ и выходом генератора Г, формирователь коррекционного сигнала ФКС, вход которого соединен с первым выходом делителя частоты ДЧ, коммутатор КМ, два входа которого соединены соответственно с выходом буфера данных БД и выходом формирователя коррекционного сигнала ФКС, блок синхронизации БС, вход которого соединен с первым выходом делителя частоты ДЧ, а выход - с третьим входом коммутатора КМ, фазовый модулятор ФМ, два входа которого соединены соответственно с выходом коммутатора КМ и вторым выходом делителя частоты ДЧ, а выход соединен с выходом узла передатчика ПРД на коммутатор устройства.
6. ПЕРЕНОСНОЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ РАБОЧЕЕ МЕСТО по п.1, отличающееся тем, что узел приемника ПРМ АСПД-У содержит входной трансформатор Тр, вход которого соединен с входом узла приемника С1-ТЧ от РСТ1, полосовой фильтр ПФ, вход которого соединен с выходом входного трансформатора Тр, узел автоматического регулирования усиления УАРУ, вход которого соединен с выходом полосового фильтра ПФ, а выход - с входом полосового фильтра ПФ, фазовый детектор ФД, первый вход которого соединен с выходом полосового фильтра ПФ, формирователь опорного напряжения ФОН, вход которого соединен с выходом полосового фильтра ПФ, а первый выход со вторым входом фазового детектора ФД, регистр управления РУ, вход которого является входом узла приемника ПРМ от контроллера RS-232C, фильтр низкой частоты ФНЧ, вход которого соединен с выходом фазового детектора ФД, формирователь тактовой частоты ФТЧ, два входа которого соединены соответственно с выходом формирователя опорного напряжения ФОН и выходом регистра управления РУ, формирователь импульсов ФИ, вход которого соединен с выходом фильтра низкой частоты ФНЧ, схему синхронизации по тактам ССТ, два входа которой соединены соответственно с выходом формирователя импульсов ФИ и выходом формирователя тактовой частоты ФТЧ, кольцевой регистр данных РД, два входа которого соединены соответственно с выходом формирователя импульсов ФИ и выходом схемы синхронизации по тактам ССТ, а выход с выходом узла приемника ПРМ на контроллер RS-232C, схему цикловой синхронизации СЦС, вход которой соединен с выходом кольцевого регистра данных РД, а выход с третьим входом кольцевого регистра данных РД.
Недостатком этого аналога является ограниченные функциональные возможности, невозможность реализовать заданные технические требования из-за малого количества и номенклатуры используемых в изделии радио и проводных каналов передачи данных.
Еще одним аналогом является МНОГОКАНАЛЬНАЯ АППАРАТУРА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ (патент на изобретение RU №2406121 C1, заявка №2009101542 от 19.01.2009, МПК G06F 13/38, опубликовано 27.07.2010 г., бюл. №34), содержащая
1. Два контроллера интерфейса RS-232C, до восьми приемников аппаратуры передачи данных, работающих в алгоритмах Т-235-1Л, соединенных по входам с проводными каналами по интерфейсу С1-ФЛ/С1-ТЧ, радиоканалами импульсными (ИМП), интерфейсами С1-ТЧ и С1-ФЛ, а по выходу - с контроллером интерфейса RS-232С-1(2), до двух передатчиков, работающих в алгоритмах Т-235-1Л, соединенных по входу с контроллером интерфейса RS-232C, а по выходу - с проводными каналами связи по интерфейсу С1-ФЛ/С1-ТЧ, радиоканалами импульсными (ИМП), интерфейсами С1-ФЛ, С1-ТЧ, приемник, работающий в алгоритмах АСПД-У, соединенный по входу с проводными и радиоканалами, а по выходу - с контроллером интерфейса RS-232C, передатчик, работающий в алгоритмах АСПД-У, соединенный по входу с контроллером интерфейса RS-232C, а по выходу - с проводными и радиоканалами, блок питания, обеспечивающий вторичное питание всех блоков, отличающаяся тем, что многоканальная аппаратура передачи данных дополнительно содержит блок сопряжения с танковой навигационной аппаратурой (ТНА), соединенной первой группой входов-выходов с контроллером интерфейса RS-232C, а второй группой входов-выходов - с цепями +ΔX, -ΔX, +ΔY, -ΔY танковой навигационной аппаратуры.
2. Многоканальная аппаратура передачи данных, отличающаяся тем, что передатчик аппаратуры передачи данных ПРД (Т-235-1Л), работающий в алгоритмах АПД Т-235-1Л, дополнительно содержит генератор импульсов (ГИ), распределитель-формирователь импульсов (РФИ), соединенный с генератором импульсов, регистр управления передатчика (РУПРД) и буфер данных (БД), входы которых соединены с контроллером интерфейса RS-232C, кодер, вход которого соединен с выходом буфера данных, формирователь служебных кодовых комбинаций (ФСЛКК), два входа которого соединены соответственно с выходами распределителя-формирователя импульсов и регистра управления передатчика, формирователь информационных кодовых комбинаций (ФИНФКК), два входа которого соединены соответственно с выходами буфера данных и кодера, коммутатор КМ1, два входа которого соединены соответственно с выходами формирователя служебных кодовых комбинаций и формирователя информационных кодовых комбинаций, модулятор частотно-импульсный и модулятор биимпульсного кодирования, входы которых соединены с выходом коммутатора КМ1, преобразователь скоростей, вход которого соединен с выходом модулятора биимпульсного кодирования, коммутатор КМ2, четыре входа которого соединены соответственно с выходами модулятора частотно-импульсного, модулятора биимпульсного кодирования, преобразователя скоростей, регистра управления передатчика (РУПРД), формирователь сигналов проводного канала (ФСПРК) и формирователь сигналов радиоканала (ФСРК), входы которых соединены с выходом коммутатора КМ2, усилитель (УС), два входа которого соединены соответственно с выходом формирователя сигналов проводного канала и регистра управления передатчика (РУПРД), а выходы с проводными каналами, узел коммутации и сопряжения (УКМС), два входа которого соединены соответственно с выходами формирователя сигналов радиоканала и регистра управления передатчика (РУПРД), а выходы - с радиоканалами PC (ТЧ), PC (ФЛ), PC (ИМП).
3. Многоканальная аппаратура передачи данных, отличающаяся тем, что приемник аппаратуры передачи данных ПРМ (Т-235-1Л), работающий в алгоритмах АПД Т-235-1Л, дополнительно содержит регистр управления приемником (РУ ПРМ), вход которого соединен с контроллером интерфейса RS-232C, коммутатор КМ1, входы которого соединены соответственно с выходом радиостанции ТЧ, регистра управления приемника и проводного канала, коммутатор КМ2, входы которого соединены соответственно с проводным каналом, радиостанциями РС1 (ФЛ), РС2 (ФЛ), PC (ИМП) и регистра управления приемника, узел тактовой синхронизации, два входа которого соединены соответственно с выходом генератора импульсов (ГИ), регистра управления приемником, полосовой фильтр, вход которого соединен с выходом коммутатора КМ1, преобразователь скоростей (ПС), вход которого соединен с выходом коммутатора КМ2, узел цикловой синхронизации (УЦС), вход которого соединен с выходом узла тактовой синхронизации (УТС), а первый выход - с третьим входом узла тактовой синхронизации (УТС), узел автоматического регулирования усиления (УАРУ), вход и выход которого соединены с выходом и входом полосового фильтра, демодулятор частотно-модулированного сигнала, вход которого соединен с выходом полосового фильтра, демодулятор бикодированного сигнала, коммутатор КМЗ, три входа которого соединены соответственно с выходами полосового фильтра (ПФ), коммутатора КМ2, регистра управления приемника, а выход - с входом демодулятора бикодированного сигнала, коммутатор КМ4, три входа которого соединены соответственно с выходами демодулятора частотно-модулированного сигнала, демодулятора бикодированного сигнала и регистра управления приемника, регистр состояния (PC), первый вход которого соединен со вторым выходом узла цикловой синхронизации, декодер, вход и выход которого соединены соответственно с выходом коммутатора КМ4 и вторым входом регистра состояния (PC), буфер данных (БД), вход которого соединен с выходом коммутатора КМ4, коммутатор КМ5, два входа которого соединены соответственно с выходом регистра состояния и буфера данных, а выход - с контроллером интерфейса RS-232C.
4. Многоканальная аппаратура передачи данных, отличающаяся тем, что передатчик аппаратуры передачи данных ПРД (АСПД-У), работающий в алгоритмах АСПД-У, дополнительно содержит буфер данных (БД) и регистр управления (РУ), входы которых соединены с контроллером интерфейса RS-232C, генератор, формирователь коррекционных сигналов (ФКС), делитель частоты (ДЧ), входы которого соединены соответственно с выходами генератора и регистра управления, а первый выход - с входом формирователя коррекционных сигналов, формирователь кодовых комбинаций (ФКК), три входа которого соединены соответственно с выходами буфера данных (БД), регистра управления (РУ) и формирователя коррекционных сигналов (ФКС), буфер сигналов (БС), вход и выход которого соединены соответственно с первым выходом делителя частоты (ДЧ) и четвертым входом формирователя кодовых комбинаций (ФКК), формирователь ФМ, два входа которого соединены соответственно с выходом формирователя кодовых комбинаций (ФКК) и вторым выходом делителя частоты (ДЧ), коммутатор (КМ), два входа которого соединены соответственно с выходом формирователя (ФМ) и выходом регистра управления (РУ), четыре усилителя, входы первых двух соединены соответственно с первым и вторым выходами коммутатора (КМ), входы третьего и четвертого усилителей соединены с третьим выходом коммутатора (КМ), а выходы - соответственно с радиостанциями PCI, РС2 и проводными каналами ПР1 и ПР2.
5. Многоканальная аппаратура передачи данных, отличающаяся тем, что приемник аппаратуры передачи данных ПРМ (АСПД-У), работающий в алгоритмах АСПД-У, дополнительно содержит коммутатор (КМ), входы которого соединены соответственно с радиостанциями PCI, РС2 и проводными каналами, трансформатор (ТР), вход которого соединен с выходом коммутатора (КМ), регистр управления (РУ), вход и выход которого соединены соответственно с контроллером интерфейса RS-232C и коммутатором (КМ), узел автоматического регулирования усиления (УАРУ), полосовой фильтр (ПФ), вход которого соединен с выходом трансформатора (ТР) и выходом узла автоматического регулирования усиления (УАРУ), а выход соединен с входом узла автоматического регулирования усиления (УАРУ), фазовый детектор (ФД), первый вход которого соединен с выходом полосового фильтра (ПФ), формирователь опорного напряжения (ФОН), вход которого соединен с выходом полосового фильтра (ПФ), а первый выход - со вторым входом фазового детектора (ФД), фильтр низких частот (ФНЧ), вход которого соединен с выходом фазового детектора (ФД), фильтр тональной частоты (ФТЧ), два входа которого соединены соответственно с выходом регистра управления (РУ) и формирователя опорного напряжения (ФОН), формирователь импульсов (ФИ), вход которого соединен с выходом фильтра низких частот (ФНЧ), схема синхронизации по тактам (ССТ), два входа которой соединены соответственно с выходами формирователя импульсов (ФИ) и фильтра тональной частоты (ФТЧ), схема цикловой синхронизации (СЦС), регистр данных, два входа которого соединены соответственно с выходами формирователя импульсов (ФИ) и схемы синхронизации по тактам (ССТ), а выход - с контроллером интерфейса RS-232C и входом схемы цикловой синхронизации (СЦС).
6. Многоканальная аппаратура передачи данных, отличающаяся тем, что блок сопряжения с танковой навигационной аппаратурой (ТНА) дополнительно содержит четыре ограничителя-формирователя импульсов ФИ1, ФИ2, ФИ3, ФИ4, входы которых соединены соответственно с выходами танковой навигационной аппаратуры ТНА-4 +ΔX, -ΔX, +ΔY, -ΔY, формирователь кода приращения координаты X (ФКП-X), входы которого +1, -1 соединены соответственно с выходами ограничителей-формирователей импульсов ФИ1 и ФИ2, а выход - с входом контроллера интерфейса RS-232C, формирователь кода приращения координаты Y (ФПК-Y), входы которого +1, -1 соединены соответственно с выходами ограничителей-формирователей импульсов ФИ3 и ФИ4, а выход - с входом контроллера интерфейса RS-232C.
Недостатком аналога являются ограниченные функциональные возможности, не позволяющие реализовать заданные технические требования, наличие только одного типа интерфейса RS-232C.
Наиболее близким аналогом заявляемого технического решения является МНОГОКАНАЛЬНАЯ АППАРАТУРА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ (патент RU 108663 U1 на полезную модель, заявка 2011107921/08 от 1.03.2011 г., МПК G06F 13/00, опубликовано 20.09.2011, бюл. №26), содержащая два контроллера интерфейса RS-232C, до восьми приемников аппаратуры передачи данных, работающих в алгоритмах Т-235-1Л, соединенных по входам с проводными каналами по интерфейсу С1-ФЛ/С1-ТЧ, радиоканалами импульсными (ИМП), интерфейсами С1-ТЧ и С1-ФЛ, а по выходам - с контроллером интерфейса RS-232C-1(2), до двух передатчиков, работающих в алгоритмах Т-235-1Л, соединенных по входу с контроллером интерфейса RS-232C, а по выходу - с проводными каналами связи по интерфейсу С1-ФЛ/С1-ТЧ, радиоканалами импульсными ИМП, интерфейсами С1-ФЛ, С1-ТЧ, приемник, работающий в алгоритмах АСПД-У, соединенный по входу с проводными и радиоканалами, а по выходу - с контроллером интерфейса RS-232C, передатчик, работающий в алгоритмах АСПД-У, соединенный по входу с контроллером интерфейса RS-232C, а по выходу - с проводными и радиоканалами, блок сопряжения с танковой навигационной аппаратурой (ТНА), соединенный первой группой входов-выходов с контроллером интерфейса RS-232C, а второй группой входов-выходов - с цепями +ΔX, -ΔX, +ΔY, -ΔY танковой навигационной аппаратуры, модуль питания, обеспечивающий вторичное питание всех блоков, отличающаяся тем, что многоканальная аппаратура передачи данных дополнительно содержит девятый приемник, работающий в алгоритмах Т-235-1Л, соединенный по входам с проводными каналами по интерфейсу С1-ФЛ/С1-ТЧ, радиоканалами импульсными ИМП, интерфейсами С1-ТЧ и С1-ФЛ, а по выходам - с контроллером интерфейса RS-232C-1(2), третий передатчик, работающий в алгоритмах Т-235-1Л, соединенных по входу с контроллером интерфейса RS-232C, а по выходу - с проводными каналами связи по интерфейсу С1-ФЛ/С1-ТЧ, радиоканалами импульсными ИМП, интерфейсами С1-ФЛ, С1-ТЧ, входы-выходы которого соединены с выходами приемников и входами передатчиков аппаратуры передачи данных и узла сопряжения с танковой навигационной аппаратурой.
Недостатком прототипа являются ограниченные функциональные возможности, не позволяющие реализовать заданные технические требования, наличие импортных электро-радио изделий.
Сущность технического решения
Многоканальная аппаратура передачи данных, предназначенная для организации обмена открытой телекодовой (ТЛК) информацией реального масштаба времени в алгоритмах аппаратуры Т-235-1Л и АСПД-У и содержащая два контроллера интерфейса RS-232C, а также порт для обмена информацией с оконечным оборудованием данных (ООД) по каналу Ethernet, до девяти приемников аппаратуры передачи данных, работающих в алгоритмах Т-235-1Л, соединенных по входам с проводными и радиоканалами каналами по интерфейсу С1-ФЛ/С1-ТЧ, а по выходу - с контроллерами интерфейсов RS-232C-1(2) и Ethernet, три приемника, работающих в алгоритмах Т-235-1Л, соединенных по входам с радиоканалами каналами по интерфейсу С1-ФЛ/С1-ТЧ, а по выходу - с контроллерами интерфейсов RS-232C-1(2) и Ethernet, до трех передатчиков, работающих в алгоритмах Т-235-1Л, соединенных по входу с контроллерами интерфейсов RS-232C и Ethernet, а по выходу - с проводными каналами связи по интерфейсу С1-ФЛ/С1-ТЧ, радиоканалами по интерфейсам С1-ФЛ, С1-ТЧ, приемник, работающий в алгоритмах АСПД-У, соединенный по входу с проводными и радиоканалами, а по выходу - с контроллером интерфейсов RS-232C-1(2), передатчик, работающий в алгоритмах АСПД-У, соединенный по входу с контроллерами интерфейсов RS-232C-1(2) и Ethernet, а по выходу - с проводными и радиоканалами, модуль питания, обеспечивающий вторичное питание всех блоков.
Целью создания данного технического решения является разработка блока многоканальной аппаратуры передачи данных с увеличенным количеством приемных каналов, работающих в алгоритмах Т-235-1Л, замена импортных ЭРИ на отечественные, увеличение скоростей передачи по стыку С1-ФЛ до 16 кбит/с, исключение неиспользуемых импульсных каналов, а также замена неперспективного интерфейса RS-422A на более гибкий и универсальный интерфейс Ethernet (для осуществления обмена с ЭВМ по каналу Ethernet 10/100 Base ТХ - 2 витые пары кабеля UTP по стандарту Ethernet - стандарт IEEE 802.3).
Для достижения этого результата многоканальная аппаратура передачи данных дополнительно содержит три приемника, работающих в алгоритмах Т-235-1Л, соединенных по входам с радиоканалами по интерфейсам С1-ТЧ и С1-ФЛ, а по выходам - с контроллером интерфейса RS-232C-1(2) и Ethernet, контроллер интерфейса Ethernet, входы-выходы которого соединены с выходами приемников и входами передатчиков аппаратуры передачи данных.
Перечень фигур, чертежей и иных материалов
На фиг. 1 приведена структурная схема многоканальной аппаратуры передачи данных.
Пример реализации технического решения
Структурная схема многоканальной аппаратуры передачи данных представлена на фиг. 1. Многоканальная аппаратура передачи данных содержит:
1 - контроллер Ethernet;
2 - контроллер RS-232C-2;
3 - контроллер RS-232C-1;
4 - передатчик информации ПРД1 (Т-235-1Л);
5 - передатчик информации ПРД2 (Т-235-1Л);
6 - передатчик информации ПРДЗ (Т-235-1Л);
7 - передатчик информации ПРД4 (АСПД-У);
8 - приемник информации ПРМ11 (Т-235-1Л);
9 - приемник информации ПРМ12 (Т-235-1Л);
10 - приемник информации ПРМ13 (Т-235-1Л);
11 - приемник информации ПРМ1 (Т-235-1Л);
12 - приемник информации ПРМ2 (Т-235-1Л);
13 - приемник информации ПРМ3 (Т-235-1Л);
14 - приемник информации ПРМ4 (Т-235-1Л);
15 - приемник информации ПРМ5 (Т-235-1Л);
16 - приемник информации ПРМ6 (Т-235-1Л);
17 - приемник информации ПРМ7 (Т-235-1Л);
18 - приемник информации ПРМ8 (Т-235-1Л);
19 - приемник информации ПРМ9 (Т-235-1Л);
20 - приемник информации ПРМ10 (АСПД-У);
21 - модуль питания.
Блок многоканальной аппаратуры передачи данных (МАПД) предназначен для организации обмена открытой телекодовой (ТЛК) информацией реального масштаба времени в алгоритмах аппаратуры Т-235-1Л и АСПД-У по радиоканалам, организованным радиостанциями типа «Акведук» по стыкам С1-ТЧ (ГОСТ 25007-81), С1-ФЛ (ГОСТ 27232-87) и проводным каналам связи по стыкам С1-ФЛ и С1-ТЧ.
Блок имеет три порта, которые обеспечивают асинхронный обмен с оконечным оборудованием данных (ООД):
- СОМ1, COM2 с интерфейсом RS-232C (ГОСТ 18145-81, ГОСТ 23675-79). COM2 является резервным;
- ЕТН для передачи данных по стандарту Ethernet IEEE802.3 по каналу Ethernet 10/100 Base ТХ (две витые пары кабеля UTP категории 5 и выше при длине кабеля до 100 м). Обмен с ООД (ЭВМ) осуществляется в соответствии с «Протоколом информационно-технического сопряжения блока МАПД с оконечным оборудованием данных (ООД) по интерфейсу RS-232C» и «Протоколом информационно-технического сопряжения блока Н911А с ЭВМ по сети Ethernet».
Блок используется как составная часть программно-технических комплексов.
Блок по условиям эксплуатации относится к аппаратуре группы 1.4.1 с работой на ходу (ГОСТ РВ 20.39.304-98) с предельной пониженной температурой среды минус 60°C.
Блок допускает авиадесантирование в составе изделия (при соответствующем закреплении его в изделии).
Технические характеристики
Блок МАПД РДПИ.465616.019-01 обеспечивает возможность обмена телекодовой информацией по тринадцати приемным и четырем передающим независимым открытым каналам по стыку С1 в алгоритмах Т-235-1Л (ПРМ1-ПРМ9, ПРМ11-ПРМ13, ПРД1-ПРД3) и алгоритмах АСПД-У (ПРМ 10, ПРД4) со следующими основными техническими характеристиками:
- прием информации каждым из приемников ПРМ1-ПРМ9:
а) по радиоканалу: по стыку С1-ФЛ; по стыку С1-ТЧ;
б) по проводному каналу (по стыку С1-ФЛ или С1-ТЧ);
- прием информации каждым из приемников ПРМ11-ПРМ13:
а) по радиоканалу: по стыку С1-ФЛ; по стыку С1-ТЧ;
- прием информации приемником ПРМ 10:
а) по радиоканалу по стыку С1-ТЧ;
б) по проводному каналу по стыку С1-ТЧ;
- передача информации по радиоканалу каждым из передатчиков ПРД1, ПРД2, ПРД3: по стыку С1-ФЛ; по стыку С1-ТЧ;
- передача информации по четырем проводным каналам стыков С1-ФЛ или С1-ТЧ для передатчиков ПРД1, ПРД2 и по одному проводному каналу стыков С1-ФЛ или С1-ТЧ для передатчика ПРД3;
- передача информации передатчиком ПРД4:
а) по радиоканалу по стыку С1-ТЧ;
б) по двум проводным каналам по стыку С1-ТЧ;
- одновременная передача информации передатчиками ПРД1, ПРД2:
а) по радиоканалу и проводным каналам по стыку С1-ФЛ;
б) по радиоканалу и проводным каналам по стыку С1-ТЧ;
в) по четырем проводным каналам стыков С1-ФЛ или С1-ТЧ с возможностью изменения количества проводных каналов для ПРД1 с четырех до шести, для ПРД2 - с четырех до двух;
- одновременная передача информации передатчиком ПРД3:
а) по радиоканалу и проводному каналу по стыку С1-ФЛ;
б) по радиоканалу и проводному каналу по стыку С1-ТЧ;
- одновременная передача информации передатчиком ПРД4 по радиоканалу и проводному каналу по стыку С1-ТЧ.
Уровни выходных сигналов передатчиков ПРД1-ПРД3 соответствуют приведенным в таблице 1.
Уровни выходных сигналов передатчика ПРД4 приведены в таблице 2.
Минимальные уровни входных сигналов при приеме информации по проводному каналу приведены в таблице 3.
Скорость приема и передачи информации кодовыми комбинациями единичных элементов в соответствии с таблицей 4.
Блок обеспечивает преобразование скоростей (дополнительная модуляция/демодуляция) при встречной работе радиостанций комплексов «Акведук» со стороны ПРМ/ПРД, работающих на радиостанцию «Акведук» (при скорости передачи данных 2400 бит/с).
Блок обеспечивает возможность переключения интерфейсных каналов RS-232C (СОМ1, COM2), и асинхронный обмен информацией с оконечным оборудованием данных по любому из них со скоростью 115,2 Кбит/с.
Блок обеспечивает возможность обмена с ЭВМ по каналу Ethernet 10/100 Base ТХ-2 витые пары кабеля UTP по стандарту Ethernet - стандарт IEEE 802.3.
Блок обеспечивает самоконтроль при включении питания и по команде от ЭВМ.
Электропитание блока осуществляется от внешнего источника постоянного тока (бортовая сеть) напряжением (27+3, минус 4) В.
Ток потребления от внешнего источника питания не более 2 А.
Блок обеспечивает возможность дистанционного и местного включения питания, индикацию наличия сети 27 В, исправности ВИП.
Блок обеспечивает непрерывную работу в течение 72 ч.
Напряженность поля радиопомех, создаваемых блоком, не превышает значений, указанных в ГОСТ В 25803-91 для аппаратуры группы 1.1.1. Наработка блока на отказ - не менее 7000 ч.
Габаритные размеры блока (ширина × глубина × высота) - (261×291×406) мм.
Масса блока - не более 20 кг.
Структурно блок МАПД состоит из:
- ПРМ1-ПРМ9, ПРМ11- ПРМ13 - приемники информации в алгоритмах аппаратуры Т-235-1Л;
- ПРМ10 - приемник информации в алгоритмах аппаратуры АСПД-У;
- ПРД1-ПРД3 - передатчики информации в алгоритмах аппаратуры Т-235-1Л;
- ПРД4 - передатчик информации в алгоритмах аппаратуры АСПД-У.
Состав блока приведен в таблице 5.
Блок МАПД является функционально законченным устройством, конструктивно выполненным в виде шкафа, обеспечивающего установку модулей типа Евромеханика 6U, и пристыкованного к нему модуля 5.
Электрическое подключение модуля 5 к шкафу (к модулям блока) осуществляется с помощью внешнего жгута, подключаемого к соединителю «ВИП» (X14) шкафа блока и соединителю «ВИП» (XP3) модуля.
В таблице 6 приведено размещение модулей в шкафу блока.
Шкаф блока со стороны установки модулей и с монтажной стороны закрывается съемными крышками.
На внутренней стороне крышки - схема расположения и подключения модулей в блоке.
Модули 1 и 2 выполнены в варианте с мезонином.
Каждый модуль имеет два разъема для подключения к разъемам платы ответного монтажа и два-три (в зависимости от типа модуля) разъема, установленных на панели модуля.
На панелях модулей (кроме модуля 3) для удобства наладки расположены индикаторы, которые светятся при корректном завершении загрузки данных конфигурации ПЛИС при включении питания.
Позиции с конструктивными адресами 1, 8 являются резервными для установки модулей, имеющих конструктив «Евромеханика 6U». Разъемы для подключения модулей устанавливаются на плату ответного монтажа при необходимости.
Плата ответного монтажа кроме разъемов для подключения модулей имеет четыре разъема (вилки) для подключения жгутов, выходящих на элементы индикации и управления, а также на панель внешних подключений.
Электрическая связь внешних соединителей блока с модулями осуществляется посредством жгутов, идущих от внешних соединителей и заканчивающихся разъемами, подключаемыми к разъемам, установленным на панелях модулей.
Панель каждого модуля имеет по две ручки, с помощью которых производится установка модуля в шкаф и его изъятие из шкафа. На планке верхней ручки проставлено наименование модуля.
На передней панели шкафа расположены элементы индикации и управления блока МАПД:
- две группы индикаторов ЗАНЯТО ПРД и ДАННЫЕ ПРД по четыре индикатора в каждой: «1», «2», «3», «4» (по числу передатчиков в блоке) - для контроля состояния передатчиков при передаче ими информации в канал;
- тринадцать индикаторов (по числу приемников) «1», «2», …«13» под общим наименованием СИНХРОНИЗАЦИЯ ПРМ - отражающие синхронизацию каждого из тринадцати приемников при приеме информации;
- два индикатора группы COM: TXD, RXD - отражающие процесс обмена информацией при работе с ООД;
- тумблеры «СОМ/ЕТН» и «СОМ2/СОМ1» - для выбора канала обмена с ООД.
Тумблером «СОМ2/СОМ1» выбирается коммуникационный порт (СОМ1 - тумблер в положении «СОМ1», COM2 - тумблер в положении «COM2») для связи с ООД по интерфейсу RS-232C при установке тумблера СОМ/ЕТН в положение СОМ.
Тумблеры «СОМ/ЕТН» и «СОМ2/СОМ1» заблокированы от несанкционированного переключения скобой, которая крепится к панели двумя невыпадающими винтами. Для доступа к тумблерам следует отвернуть невыпадающие винты и снять скобу.
Модуль 5 (модуль вторичного источника питания) выполнен в отдельном корпусе и установлен на шкаф блока с правой стороны.
Одна из сторон корпуса модуля 5 имеет ребристую поверхность для отвода тепла.
С лицевой стороны на скосе корпуса модуля 5 расположены элементы управления и индикации модуля ВИП:
- тумблеры ДУ и МУ с положениями ВКЛ/ОТКЛ - для дистанционного или местного включения/отключения электропитания блока;
- индикатор СЕТЬ - наличие/отсутствие первичной сети 27 В;
- индикатор ИСПР - состояние источника вторичного питания: исправность - при постоянном свечении индикатора и авария - при мигании.
С боковых сторон скоса имеются планки, защищающие тумблеры ДУ и МУ от случайного переключения.
На верхней плоскости корпуса модуля 5 расположены вставка плавкая (предохранитель) «3 А» (под крышкой), клемма КОРПУС и 4 внешних соединителя типа СНЦ127:
- «27 В» (ХР1) - для подачи первичного электропитания на модуль;
- ДУ (ХР2) - для дистанционного управления включением электропитания блока;
- ВИП (ХР3) - для подачи вторичного питания с модуля 5 в шкаф блока. Контакты 31 (КС1) и 30 (КС2) соединителя используются для контроля стыковки соединителей в целях исключения ошибки при подключении жгута. При подаче питания при разомкнутой цепи контроля стыковки включение блока не происходит.При нарушении контроля стыковки включенный блок отключается;
- КОНТРОЛЬ (ХР4) - для проведения контроля модуля.
На верхней панели внешних подключений шкафа блока расположены соединители ХР1-ХР18 типа СНЦ127. Разъемы ХР1-ХР11, ХР13, ХР15-ХР18 используются для подключения блока к сопрягаемым устройствам в изделии, разъем ХР12 предназначен для контроля работы блока, разъем ХР14 - для подключения модуля 5 к шкафу блока.
Функциональные и позиционные обозначения внешних соединителей блока, их назначение и номера таблиц распределения сигналов по контактам соединителей приведены в таблице 7.
В таблицах 8-19 приведено распределение сигналов по контактам внешних соединителей шкафа блока.
Для ПРМ2-ПРМ8 распределение сигналов в соединителях «РК ПРМ2» (ХР2) -«РК ПРМ8» (ХР8) аналогично указанному в таблице 1.8.
Для ПРД2 распределение сигналов в соединителе «РК ПРД2» (ХР10) аналогично указанному в таблице 1.9.
Распределение сигналов по контактам внешних соединителей модуля 5 приведено в таблицах 1.18-1.20.
Распределение сигналов в соединителе ВИП (ХРЗ) аналогично указанному в таблице 14.
Устройство и работа
Блок МАПД содержит тринадцать приемных (13 - радио, 10 - проводных) и четыре передающих (радио и проводных) независимых открытых каналов для обеспечения обмена телекодовой информацией в реальном масштабе времени
Функционально блок МАПД состоит из:
- ПРМ1-ПРМ9, ПРМ 11 - ПРМ 13 - приемники информации в алгоритмах аппаратуры Т-235-1Л;
- ПРМ 10 - приемник информации в алгоритмах аппаратуры АСПД-У;
- ПРД1-ПРД3 - передатчики информации в алгоритмах аппаратуры Т-235-1Л;
- ПРД4 - передатчик информации в алгоритмах аппаратуры АСПД-У. Характеристики каналов приведены в таблицах 20 и 21.
Количество входов и выходов, подключаемых к радиостанциям по стыку СТ указано в таблице 22.
Количество входов и выходов, подключаемых к проводным каналам, и количество абонентов, подключаемых к каждому входу/выходу, указано в таблице 23.
Функциональный контроль приемных и передающих каналов по стыку С1, коммуникационных каналов СОМ1, COM2, Ethernet в блоке выполняется под управлением внешней ЭВМ.
В алгоритмах аппаратуры Т-235-1Л обмен информацией осуществляется по стыку С1 с различными видами модуляции сигналов:
- С1-ФЛ с биимпульсным кодированием (БИ);
- С1-ТЧ с частотной модуляцией (ЧМ);
При биимпульсном кодировании символы “0” и “1” сигнала данных передаются на тактовом интервале двумя импульсами равной длительности и противоположной полярности (10 или 01).
Порядок чередования полярности импульсов по сравнению с предыдущим тактовым интервалом не изменяется при передаче символа “1” и изменяется при передаче символа “0”.
При работе с частотной модуляцией используются характеристические частоты 2100 Гц - для символа “0” и 1300 Гц - для символа “1”.
Работа в алгоритмах аппаратуры Т-235-1Л предусматривает режимы “ОК ОДК1”, “ОК ОДК2”, “ОК ОДК2-1”, при этом длина кодовых комбинаций равна 69 единичным элементам.
При работе с аппаратурой АСПД-У обмен по каналам (радио, провод) выполняется кодовыми комбинациями длиной 40 единичных элементов со структурой, применяемой в аппаратуре АСПД-У, в режимах “Однократный” или “Двукратный”.
Используется маркерный способ синхронизации по циклам, то есть коррекционный сигнал присутствует в каждой кодовой комбинации, занимает четыре разряда (с 37 по 40 разряды) и соответствует комбинациям 0010 или 1101, каждая из которых передается через один цикл.
При работе с относительной фазовой модуляцией (ОФМ), используемой для аппаратуры АСПД-У, при передаче символа “1” фаза несущей не меняется по сравнению с предыдущим тактовым интервалом, а при передаче символа “0”- меняется на 180 град.
Взаимодействие блока с ООД осуществляется через коммуникационный порт СОМ1 (COM2) по интерфейсу RS-232C или ЕТН по каналу Ethernet.
Выбор канала взаимодействия с ООД (RS-232C или Ethernet) осуществляется тумблером СОМ/ЕТН.
Выбор коммуникационного порта СОМ1 или COM2 для взаимодействия с ООД осуществляется тумблером «СОМ2/СОМ1» при установленном в положение СОМ тумблере СОМ/ЕТН.
Промышленная применимость
Многоканальная аппаратура передачи данных (МАПД) промышленно реализуема, обладает улучшенными качественными характеристиками, большими функциональными возможностями, более современными отечественными элементами, большим числом каналов связи, лучшими весогабаритными параметрами, повышенной надежностью и живучестью.