Устройство для сжатия информации

 

Изобретение относится к телемет рии и может использоваться в информащюнно-измерительных системах. Устройство осуществляет сжатие информации Одновременно по двум алгоритмам; в соответствии с экстраполяцией .кулевого и первого порядков, что позволяет повысить информативность устройства . Устройство содержит регистры 1-3,6,7,22, вычитатели 4, 5, блоки 8, 9 сравнения, задатчик 10 допустимой апертуры, ключи 11, 12, 19, 21, 23-25, триггеры 13, 14, 17, формирователи 15, 20 импульсов, элементы ИЛИ 16, 26, счетчик 18, программновременной блок 27 и синхронизатор 28. 1 ил.

(СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (53)4С08 С 1 28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО-ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 l ) 425 002 8/2 4-24 (22) 27 .05 .87 (46) 30.11.88. Бюл. Р 44 (71) Харьковский институт радиоэлектроники им, акад. И.1(.Янгеля (72) В.В.Свиридов, А.И.Пушкарь, :i.Ã,Kàóðoâ, Ю.A.Êóìàíèí и Т,13. Гавриш (53) 621.398(088.8) (5 6) Автор ское свидетельство СССР и 11? 6992, кл. Г 08 С 19/28, 1983.

Авторское свкдетельство СССР

Р 739614, кл. С 08 С 15/06, 1978. (54) УСТРОЙСТВО g77i3 СЖАТИЯ !(1нфОРИАЦИИ (57) Изсбре те ние относится к телеметрии и может использоваться в инфор„„SU„„1441437 А l мационно-измерительных системах. Устройство осуще ствляет сжатие информации одновременно по двум алгоритмам: в соответствии с экстраполяцией нулевого и первого порядков, что позволяет повысить информативность устройстваа. Устрой ство содержит ре гистры !-3,6,7,22, вычитатели 4, 5, блоки 8, 9 сравнения, задатчик 10 допустимой апертуры„ключи 11, 12, 19, 21, 2"-25, триггеры 13, 14, 17, формирователи 15, 20 импульсов, элементы

ИЛИ 16, 26, счетчик 18, программновременной блок 27 и синхронизатор 28.

1 ил.

1441437

Изобретение относится к телеметрии и может быть использовано в информационно"измерительных системах при передаче телемитрируюмой информации.

Цель изобретения — повышение информативности устройств а.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для сжатия 10 информации.

Устройство содержит первый регистр

1 текущей выборки, второй регистр 2 предыдущей выборки, третий регистр 3 последней существенной выборки, пер- 15 вый и второй вычитатели 4 и 5, четвертый и пятый буферные регистры 6 и 7, первый и второй блоки 8 и 9 сравнения, задатчик 10 допустимой апертуры, первый и второй ключи 11 20 и 12, первый и второй RS-триггеры 13 и 14, формирователь 15 импульсов, первый элемент ИЛИ 16, третий D-триггер 17, счетчик 18, седьмой ключ 19, формирователь 20 импульсов, четвертый25 ключ 21, шестой регистр 22, пятый, шестой и третий ключи 23, 24 и 25, второй элемент ИЛИ 26, программно. временной блок 27 и синхронизатор 28.

Устройство реализует следующий ЗО алгоритм обработки дискретных выборок, поступающих на его вход равномерно через единичные интервалы вре мени.

1. Запоминается начальное значение выборки Ро, которая считается существенной.

2. По приходу значения следующей выборки определяется абсолютное значение приращения за единицу времени 40

Dt = 1 (один такт обработки информации)

aP lP — P„l, 45 где п — номер такта при условии, что для Р Q 0 °

3. Определяется численное значение первой производной функции изменения параметра на и-м такте . 50 ,р ЛРп

dt так какд1 = 1, то = dP

4. Определяется условие d »

5 ° Определяется абсолютное значение приращения текущей выборки по отношению к последней существенной выборке

6. Определяется условие л» д, где d — допустимое значение апертурш для полиномиальной интерполяции нулевого порядка: если условие выполняется, выборка считается существенной и передается на выход устройства, в качестве значения последней существенной выборки

P принимается значение текущей выборки Р„, далее работа начинается с и. 2; если условие не выполняется, то выборка считается несущественной и на выход устройства не передается„

Далее работа начинается с п. 2 .

Сжатие информации осуществляется по двум критериям одновременно.

Это позволяет осуществить адаптацию режима сжатия информации с оптимизацией интервала аппроксимации для процессов с участками существенной нестационарности.

Устройство работает следующим образом.

С входа пуска устройства подается сигнал, запускающий программно-временной блок 27, который реализует синхронное управление устройством.

Первая операция - запись значения текущей выборки в регистр 1. Для реа-. лизации этой операции блок 27 формирует на первом выходе сигнал, который открывает вход регистра 1.

ВтОрая операция — получение на выходе вычитателя 4 разности значений текущей выборки из регистра и предыдущей выборки из регистра 2, полу чение на выходе вычитателя 5 разности значений текущей выборки иэ регистра

1 и последней существечной выборки из регистра 3. Для этого блок 27 формнр ует на втор ом выходе сигнал, ко то1

1441437 рык управляет передачей в вычитатели

4 и 5 содержимого регистров 2 и З.При этом для первой текущей выборки содержимое регистров 2 и 3 соотве тст5 вует нулевым значениям.

Третья операция - запись абсолют ных значений разностей d и д, полученных на выходах вычитателей 4 и

5 соответс венно, в регистры 6 и ? и сравнение этих разностей со значениями апертур сР, и d< записанными в задатчик 10 апертур. Для этого блок

27 формирует на третьем выходе сигнал, разрешающий запись в регистры 6 и 7 и открывающий выходы этих регистр ав . При этом, если выполни ет ся условие У 1,, появляется сигнал на втором выходе блока 8 сравнения, в противном случае сигнал появляется 20 на первом выходе блока 8, если вы=;алняется условие а

Четвертая операция — проверка выполнения критериев существенности выборки„ Для этого блок 27 форьжрует на четвертом выходе сигнал, p.".çðåøàþщий прохождение через ключ 11 на вто- gg рой вход установки в единицу триггера 13 сигнала с второго выхода блока

8 в случае выполнения условия d d и прохождение через ключ 12 на второй выход установки в единицу тр:rrepa

14 сигчала с второго выхода блока 9 сравнения в случае выполнения условия и d< . Если происходит срабатывание хотя бы одного из триггеров 13 и 74 на выходе элемента ИЛИ 16 появля.4О

I ется сигнал, который подается на информационный вход триггера 17.

Пятая операция — подготовка выходных цепей к передаче существенной выборки на выход устройства. Для этого 4r„ блок 27 формирует на пятом выходе сигнал, открывающий ключ 21. В случае, если выборка Р„ существенна, сигнал с выхода элемента ИЛИ 16 проходит через ключ 2 1 и,элемент ИЛИ 26 SO на первый управляющий вход выходного регистра .22. Регистр 22 открывается и в него заносится значение текущей выборки с выхода регистра 1.

Ц7естая оп рация — очистка регист- " 5g ров 2 и 3, если обрабатываемая выборка оказалась существенной. Для этого блок 27 формирует на шестом выходе сигнал, который поступает на вход обнуления регистра 2. Этот же сигнал через ключ 23 поступает на вход обнуления регистра 3, если на первом входе ключа 23 присутствует сигнал, снимаемый с выхода триггера 14, Седьмая операция — запись значения текущей выборки из регистра 1 в регистры 2 и.3 если текущая выборка является существенной по кри ерию л 3 . Для этого блок 27 формирует сигнал на седьмом выходе. Вход регистра 2 открывается, и в него с выхода регистра 1 записывается текущее значение выборки Р„. Если ключ 24 открыт сигналам с выхода триггера 14, то сигнал с седьмого выхода блока 27 открывает регистр 3, и в него записывается. текущее значение выборки Р„.

Восьмая операция — выдача существенной выборки на выход устройства в последовательном коде. Для этого на восьмом выходе блока 27 появляется сигнал, который через формирователь 15 поступает на тактовый вход триггера 77. Если текущая выборка существенна, на информационном гходе триггера 17 присутствует сигнал с выхода элемента ИЛИ 16 и .трчггер 17 устанавливается в единичное состояние. открывая сВоНМ выходным сигналом ключ 19 и переводя регистр 22 в режим последовательной выдачи информации. При этом тактовые импульсы с синхрож затора 28 поступают через ключ 7 9,,ключ 25, выполняющий функцию элемента задержки, и далее через элемент ИЛИ 26 на первый управляющий вход регистра 22. При этом на выходе регистра 22 с заданной тактовой частотой будут последовательно появлять. ся разряды существенной выборки. Одновременно с выхода ключа 19 тактовые импульсы через формирователь 20 поступают на вход счетчика 18 с объемом, равным количеству разрядов обрабатываемой выборки. По достижении содержимым счетчика 18 заданного значения на его выходе формируется сигнал, устанавливающий триггер 17 в нулевое состояние. При этом регистр

22 переводится в режим обмена информации параллельным кодом, ключ 19

f закрывается, запрещая доступ тактовых импульсов на первый управляющий вход регистра 22.

Девятая операция — очистка регистров i и 22 и подготовка программновременного блока 27 к новому циклу

1441437 работы. Для этого блок 27 формирует сигнал на девятом выходе, который подается на установочные входы регист" ров 1 и 22 и программно-временного

5 блока 27. Синхронизация блока 27 осуществляется подачей синхроимпульсов с второго выхода синхронизатора 28 на вход программно-временного блока

27, 10

Далее работа устройства повторяется с первой операции.

Так ю образом, устройство позволяет выделять интервалы нестационарности телеметрируемых процессов путем атаптации режима сжатия за счет изменения аперФуры к порогов квантования в зависимости от формы измеряемого процесса, интервалы стационарного изменения параметров которых сменяют- 2О ся периодами не стационар ности, что позволяет сократить объем передавае:" мой информации.

Ф О р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для сжатия информации, 25 содержащее первый регистр, информационный вход которого является информационным входом устройства, выход первого регистра соединен с информационным входом второго регистра, за- д датчик апертур, первый выход которого соединен с первым входом первоro блока сравнения, первый и второй выходы которого соединены с первыми входамн соответственно первого триг"гера и первого ключа, и третий ре-, гистр, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него ввецены птаройседьмой ключи, вычитателк четвертый — шестой регксгры, второй блс;:; ср ав нения, в тор ой и тр е тий три г геры, элементы ИЛИ, счетчик и формирователь импульсов, выходы второго к третьего регистров соединены с первыми входаьнг.<< соответствечно первого к второго вы"-штателей, выходы которых соединены с информационными входами четвертого и пятого регистров, второй выход за. датчика апертур соединеII с первым . рходом второго блока сравнения, .выходы четвертого и пятого регистров соединены с вторыми входами соответ- . ственно первого и второго блоков сравнения, первый и второй выходы второго блока сравнения соединены с первыми входами соответственно вто ! рого триггера и второго клоча, выходы первого и второго ключей соединены с вторыми входамк соотве;стве".,но первого к второго триггеров,;:иход первого триггера соединен с первым входом первого элемента И,"И,. выход которого соединен с информационным входом третьего триггера и пер"выми входами третьего и четвертого ключей, выходы третьего к «етвертос-, ключей соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход кот. :, ого, оединен с первым управляющим входом шестого регистра, информационнык вход нестого регистра объединен с кнформацкон— ным входом третьего регистра, вторыми входами перво О к вт рого нычкта= телей и подключен к выходу первого

P e I I I C VP a V bi X OP В T OP O I О Р К Г ГЕ Р Я С О =. динан с вторым входом первого э1-.=мента ИЛИ к первымч входами пятого и шестого ключей, н гходы пятого шестого ключей сает кнены соотнетствен:o с установочным к первым управ-. ляющим входами третьего регистры, выход третьего триггера соединен с вторым управляюшкм входом шесто О регистра и первым входом седьмаго ключа, выход ко"oðoão соединен не-.-перед ственно с ВтОрьГI входом i-етье О

КЛЮЧа И ЧЕРЕН фОР: КРОВатЕЛЬ КЬ.:Г.УЛЬ-coB co BõoäàbIè четчкка,выход сче-; " чика соединен с установочным входом третьего тр II repa, первый к второй выходы синхронизатора соединены ссединены сoo ::çåi oi.iãíío вторь1м входом седьмого I . þ÷à и тактовым входом пр О раимно временнОГО блока вход пуска которого являет.-.я одновремен-ным входом устройства, «ервый — девятый Bb"õoäbi пр огра,мно-временного блока соединень соответственно с уп-равляющь«входом первого регистра, Объединен:. .Mè первым упрагляю:.;км входом второго рег. .От:а к вторым управляющим входам тр".I ь-его регкстра, с управляюгрлы входами четвертого к пятого регкс ров, B TcpblMH входами перВОГО и т3 точа го ключей с Вторым входом четвертого ключа, с бъединепными в : Орым входом гятэгО ключа к у"= танОБ ОчньГ1 входОм В тОр Ого ре еГи стра „ с обьедкненгьпы вторым входом шесто:; -. ключа к зторьгм управляющим входом второго регистра, с тактовым входом третьего и с установочными входами программно-временногo блока первого и шестого регистров, выход шестого регистра является выходом устройства.