Устройство для сжатия цифровых радиотелеметрических данных

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()723642 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21. 12.76 (21) 2437318/18-2 (51) М. Кл.

08 С 19/28

С 06 г 7/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет (23) Приоритет

Опубликовано 25.03.80. Бюллетень №11 по делам изобретений и открытий (53) Уд К 62 1.398 (088.8) Дата опубликования описания 28.03.80

А. В. Милиции, О. Н. Новоселов, Е. Г. Клембо, Ю. Н. Костин и A. И. Григоренко (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖАТИЯ ЦИФРОВЫХ

РАДИОТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИХ ДАННЫХ

1

Изобретение относится к области обработки цифровых радиотелеметрических данных и предназначено для использования в адаптивных информационно-измеря тельных системах со сжатием сигналов, подверженных влиянию помех.

Известны устройства для сжатия данных, содержащие блоки вычисления прирешения ординат и сравнения его с допустимым порогом измерения, регистры, дешифраторы, сумматор. 1() .

Известные устройства имеют низкую помехоустойчивость.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является

15 устройство для сжатия цифровых радиотелеметрических данных, содержащее первый входной регистр, выход которого подключен к первым входам, первого вычитателя, второго вычитателя, регистра минимального значения и регистра максималь1юго значения, выход которого соединен с первым входом сумматора и вторым входом первого вычитателя, выход

2 которого подключен к первому входу третьего вычитателя и ко входу первого дешифратора знака, выход которого объединен с выходами второго, третьего и четвертого дешифраторов знака и подключен к первому входу блока управления, выход которого соединен с управляющими входами первого регистра, первого вычитателя, регистра максимального значения, регистра минимального значения, третьего и четвертого вычитателей, сумматора, делителя, второго вычитателя, выход которого подключен ко входу второго дешифротора знака и первому входу четвертого вычитателя, выход которого соединен со входом четвертого дешифратора знака, выход регистра минимального значения подключен ко вторым входам второго вычитателя и сумматора, выход которого соединен со входом делителя, вход второго регистра соединен со входом допустимого отклонения устройства, а выход подключен ко второму входу четвертого вычитателя и второму входу третьего

723642 вычитателя, выход которого соединен со входом третьего дешифратора знака, выход делителя подключен к выходу устройства ) 2) .

Недостатком данного устройства является возможность передачи недостоверных отсчетов (сбойных или зануленньтх) которые существенно понижают точность восстановления сжатых данных.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства.

Бель достигается тем, что в устрой— ство введены третий, четвертый, пятый и шестой регистры, пятый, шестой и седьмой вычитатели, пятый и шестой дешифраторы знака, вход третьего регистра соединен со входом устройства, а выход подключен к первому входу пятого вычитателя и входу четвертого регистра, выход которого соединен со входом перво — 20 го регистра и вторым входом пятого вычитателя, выход которого подключен к первому входу шестого вычитателя, выход второго регистра соединен со входом пятого регистра, выход которого подключен ко второму входу шестого вычитателя, выход которого соединен со входом пятого дешифратора знака, выход которого объединен с выходом шестого дешифpampa знака и подключен ко второму входу блока управления, выход которого соединен с управляющими входами третье— го, четвертого и пятого регистров, пятого, шестого и седьмого вычитателей, вход шестого регистра подключен к корреляционному входу устройства, а выход соединен через седьмой вычитатель со входом шестого дешифратора знака.

Принцип работы устройства заключается в отбраковке недостоверных отсчетов 4О перед их сжатием.

В основу построения алгоритма оценки достоверности взято сравнение текущей ординаты с ординатами, достоверность которых уже определена. Начальные ор- 45 динаты, достоверность которых не может быть оценена по другим достоверным, а только по взаимному соотношению их значений, явттяются опорными в оценке достоверности последующих.

В остюве принятия решения о достоверности ординаты лежит утверждение о том, что абсолютное значение ее разности (à Y ) с предшествутотпей ор— динатой, признанной достоверной, не пре55 вышает числя 2 и Д, (фиг. 1), т.е.

iьуi 2АА у где и — число интервалов дискретизации между ординатами;

А -половинное значение ошибки восстановления параметра по существенным ординатам.

При (ау ) з 2 и Д ордината недостоверна. Алгоритм оценки достоверности начинается с поиска трех опорных ординат. Для этого вычисляются разности ((Ч., „-Чт) ) и 2Д(У., „-УЯ„

Если последняя положительна или равно нулю, вычисляются разности (,У; - „< ) и }М-)ׄ— Y,„Ö . если отрицатель на, алгоритм повторяется сначала для K и У, Если разность !

+Q 1+5 уд )у. - V. )) положительна или равйа нулю, то три ординаты У;,Ч;,т, и У,+ признаются достоверными и поступают в устройство сжатия, если отрицательна — ординаты У; и Y;,„cáðañûваются и алгоритм возвращается к поиску опорных ордттттат, начиная с V.

1 -t g

После нахождения опорных ординат устройство выполняет оценку достоверности текущих по последней достоверной ординате.

Таким образом, в общем случае, если последняя достоверная ордината ;„,, а текущая Ч., то вычисляется число +е дискретов между ординатами (i +k ) (i + к ) и пока оно меньше и„„, коpp, i находится разность (Y -У;+, ), а когда больше или равно — последняя достоверная ордината сбрасывается и возобновляется поиск новой опорной тройки с ординаты Q

При (Y, S;+. ) гя разности tg (g к)л )у, у. Ц и (2(K-ê)Ä+)У, -У-+ )) для у -у <О

В том и другом случаях при плюсе или нуле ордината У; достоверна и становится новой ордтптатой оценки, при минусе — недостоверна. Алгоритм переходит к оценке достоверности следующей ординаты с определения знака

Гп„,-(- KB. На фиг. 2 приведена блок-схема устройства. Устройство содержит: первый входной регистр 1, второй регистр 2, . третий регистр 3, первый вычитатель 4, второй вычитатель 5, первый дешифратор знака 6, блок управления 7, четвертый регистр 8, пятый регистр 9, шестой регистр 10, третий вьтчитатель 11, второй дешифратор знака 12, регистр максимального значения 13, регистр минимального значения 14 четвертый вычитатель

15, пятый вычитатель 16, третий деУстройство для сжатия цифровых радиотелеметрических данных, содержащее первый входной регистр, выход которого подключен к первым входам пер юго вычитателя, второго вычитателя, регистра минимального значения и регистра макшифратор знака 17, четвертый дешифра— тор знака 18, шестой вычитатель 19, седьмой вычитатель 20, пятый дешифратор знака 21, шестой дешифратор зна— ка 22, сумматор 23, делитель 24, вход допустимого отклонения устройства 25, корреляционный вход устройства 26, Устройство работает следующим образом.

Поиск начальных опорных ординат на- 0 чинается с установки в ноль всех блоков устройства и записи в регистр 9 числа

2Д из регистра 8. После записи в регистры 3 и 8 двух первых ординат в вычитателе 16 вычисляется разность. В вычитателе 19 вычисляется разность ее модуля с параметром 2Д из регистра 9.

Если разность на выходе дешифратора 21 положительна или равна нулю, то блок управления 7 выполняет перенос содержи- 20 мого регистра 8 одновременно в регистры 1, 14, 13, а регистра 3 — в регистр 8.

При минусе на выходе дешифратора 21 содержимое регистра 3 переносится в регистр 8, стирая прежнее значение. Текушая ордината поступает в регистр 3 и повторяется оценка разности.

Если оценка по 2Д второй разности отрицательна, то содержимое регистров

1, 8, 13, 14 сбрасывается, содержимое регистра 3 переносится в регистр 8, а в регистр 3 принимается текущая ордината. Вычисление и оценка разностей повторяется, пока подряд обе оценки раз- З5 ностей не будут больше равны нулю т.е. пока не будут найдены три опорные ординаты. Тогда ордината из регистра 8 переписывается в регистр 1, стирая ста40 рое его содержимое, а из первого регистра 1 — в регистр 8. С этого момента устройство начинает выполнять параллельно обе процедуры: оценку достоверности текущей ординаты из регистра 3 по

4S ординате в регистре 8 и сжатие ординат, поступающих в регистр 1. Тогда при плюсе или нуле на выходе дешифратора 21 выполняется перенос содержимого регистра 8 в регистр 1 и содержимого регистра 3 — в регистр 8, при

50 минусе — содержимое регистра 8 переписывается в регистр 1, сохраняясь в нем, содержимое регистра 3 стирается, и регистр принимает новую ординату.

Число в регистре 9 увеличивается на величину 2Д при каждой отрицательной оценке, а при положительной — восстанавливается до исходного значения, 42

6 равного 2Й. Для текущих ординат регистра 3 блок управления ведет подсчет номеров от номера последней достоверной ординаты из регистра 8. В вычитателе 20 номер сравнивается с р„ из регистра 10. Когда они равны (на выходе дешифратора 12 формируется ноль), регистр 3 сбрасывается, число в регистре 9 восстанавливается до значения 2Д, содержимое регистра,8 переносится в регистр 1 и устройство возобновляет поиск новых опорных ординат.

Параллельно выполняется сжатие. Оно начинается с передачи на выход с делителя 24 полусуммы чисел из регистров

13 и 14 и записи в вычитатели 11 и

15 значения 2Д - Для следующей ординаты из peI истра 1 в вычитателе 4.вычисляется разность с числом из регистра 13, а в-вычитателе 5 — с числом из регистра 14. При нуле на выходе дешифpampa 6 сбрасываются регистр и вычис тители 4 и 5. При плюсе в вычитателе

15 определяется разность. 2Д- lY; -Ч,„Д, Если значение на выходе дешифратора 18 положительно или равно нулю, то содержимое регистра 1 переносится в регистр

13, стирая предыдущее, если минус, то на выход устройства передается полусумма чисел из регистров 13 и 14, которые стираются записью нового значения из регистра 1. При минусе на выходе дешифратора 6 в вычитателе 11 вычисляется разность (2А-IY „- Y,Ö,Åñëè ее значение на выходе дещифратора 17 положительно или равно нулю, то содержимое регистра 1 переписывается в регистр 14-, стирая предыдущее значение, если отрицательно, то вновь передается на выход устройства полусумма Ч „,,„+ Y ;„(2, а содержимое регистров

13 и 14 стирается записью нового значения регистра 1.

Применение устройства позволит повысить точность восстановления сжатых данных при приеме за счет повышения помехоустойчивости устройства и достоверности передачи.

Формула изобретения

723642 + ь

Фиг.t симального значения, выход которого соединен с первым входом сумматора и вторым входом первого вычитателя, выход которого подключен к первому входу третьего вычитатепя и ко входу первого дешифратора знака, выход которого объединен с выходами второго, третьего и четвертого дешифраторов знака и подключен к первому входу блока управления, выход которого соединен с управляющими 10 входами первого регистра, первого вычитателя, регистра максимального значения, регистра минимального значения, третьего и четвертого вычитателей, сумматора делителя, второго вычитателя, выход ко- 15 торого подключен ко входу второго дешифpampa знака и первому входу четвертого вычитателя, выход которого соединен со входом четвертого дешифратора знака, выход регистра минимального значе- >0 ния подключен ко вторым входам второго вычитателя. и сумматора, выход которого соединен со входом деятеля, вход второго регистра соединен со входом допустимого отклонения устройства, а выход подключен ко второму входу четвертого вычитателя и второму входу третьего вычитателя, выход которого соединен со входом третьего дешифратора знака, выход делителя подключен к выходу устройства, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства, в него введены третий, четвертый, пятый и шестой регистры, пятый, шестой и седьмой вьгчитатели, пятый и шестой дешифраторы знака, вход третьего регистра соединен со входом устройства, выход подключен к первому входу пятого вы— читателя и входу четвертого регистра, выход которого соединен со входом первого регистра и вторым входом пятого вычитателя, выход которого подключен к первому входу шестого вычитателя, выход второго регистра соединен со входом пятого регистра, выход которого подключен ко второму входу шестого вычитателя, выход которого соединен со входом пятого дешифратора знака, выход которого объединен с выходом шестого дешифратора знака и подключен zo второму входу блока управления, выход которого соединен с управляющими входами третьего, четвертого и пятого регистров, пятого, шестого и седьмого вычитателей, вход шестого регистра подключен к корреляционному входу устройства, а выход соединен через седьмой вычитатель со входом шестого дешифратора знака.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3598921, 179/15.55, 1971.

2. Патент СШЛ № 3478266, кл. 325- 38, 1966 (прототип).

723642

Составитель Н. Лысенко

Редактор Л. Веселкина Техред М. Келемещ Корректор В. Си пшкая

Заказ 433/38 Тираж 682 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4