Устройство для сжатия информации

 

(I 73I452

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬЕЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

Ъ

I (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.04.78 (21) 2602383/18-24 с присоединением заявки №вЂ”

{23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.04.80 Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 03.04.80 (51) М.Кл. G 08 С 19/28

9>сударствеклый комитет

СССР (53) УДК 621.398:

:654.94 (088.8) llo делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Ю. А. Галяс, А. К. Флоров и В. П. Цыганок (71) Заявитель Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. 300-летия воссоединения

Украины с Россией (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖАТИЯ ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к телеметрии и может быть использовано в многоканальных цифровых телеметрических системах для передачи информации с малой избыточностью.

Известно устройство для передачи телеметрической информации, содержащее синхронизатор, выход которого подключен к коммутатору каналов, к блоку памяти лолных кодов и соответственно через блок кодирования адресов и блок кодирования времени к первому и второму входам буферного запоминающего устройства, выход коммутатора каналов через блок кодирования подсоединен к блоку памяти полных кодов и к анализатору сигналов. Выход блока памяти полных кодов соединен с анализатором сигналов, выход которого подключен соответственно к первому входу и через блок памяти кодов приращения к второму входу блока сравнения кодов приращения. Выход блока памяти полных кодов подключен к входу элемента И, выход блока сравнения кодов приращения — к второму входу элемента И, к входу буферного запоминающего у стройства, выход элемента И соеди IcII с другим входом буферного за поминающего устройства, а один выход синхронизатора — с соответствующим входом блока памяти кодов приращения (1).

Это устройство обеспечивает большой коэффициент сжатия, но является сложным тто своей технической реализации и обладает сравнительно низким быстродействием.

Наиболее близким IIQ технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для передачи телеметрической информации, содержащее коммутатор, вход которого соединен с соответствующим выходом блока синхронизации, подключенным к входу блока памяти, выход соединен с

15 входом аналого-цифрового преобразователя, один информационный выход которого связан с входом буферного регистра, другой выход с входом блока сравнения, другой вход блока сравнения соединен с выходом блока памяти, а управляющий вход — с выходом блока синхронизации, вь1ход блока сравнения подключен к входу буферного регистра (2).

Недостатком устройства-прототипа является то, что оно обеспечивает небольшой коэффициент сжатия, т. е. избыточность ин- формации. Это связано с тем, что экстраполяция обрабатываемого процесса ведется лоличомами нулевого порядка.

731452

Цель изобретения — сокращение избыточности информации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее коммутатор, выход которого подключен к входу аналогоцифрового преобра=-ователя, первый выход которого соединен с первым входом буферного регистра, второй выход — с,перзым входом первого блока сравнения, выход которого,связан с первым входом блока синхронизации, первый выход блока синхронизации соединен с в1орым входом буферного регистра, второй выход — с управляющим входом коммутатора, вторым входом первого блока сраьнения и первым входом блока буферной памяти, третий выход аналого-цифрового преобразователя соединен с вторым входом блока буферной памяти, введены сумматор, второй блок сравнения и „блок постоянной памяти, выход которого соединен с первым входом сумматора. Третий выход аналого-цифрового преобразователя соединен с вторым входом сумматора, выход которого сзязан с третьим входом первого блока сравнения, второй выход блока синхронизации — с третьим входом сумматора и первым входом второго блока сравнения, первый выход которого соединен с четвертым входом сумматора, второй выход -- с вторым входом блока синхронизации. Выход буферного регистра подключен к второму входу, а третий выход аналого-цифрового преобразователя — к третьему входу второго блока сравнения.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Она содержит коммутатор 1, аналогоцифровой преобразователь 2, блок 8 буферной памяти, буферный регистр 4, блоки сравнения: первый 5 и второй б, блок 7 синхронизации, сумматор 8, блок 9 постоянной памяти.

Устройство работает следующим образом.

B блок 9 постоянной памяти до начала обработки сообщения заносят значение постоянного приращения

6 tb, At, где Ib! — коэффициент,,численно равный среднему значению модуля первой производной обрабатываемого процесса;

М вЂ” интервал дискретизации обрабатываемого процесса.

Коэффициент b определяется исходя из априорных сведений об исследуемом процессе. По сигналу из блока 7 синхронизации обрабатываемый сигнал через коммутатор

1 поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 2, где преобразуется в цифровую форму. Полученный код поступает на входы блока 8 буферной памяти, буферного регистра 4, блока 5 сравнения, сумматора 8 и блока б сравнения. На дру5

65 гой вход блока б сравнения из запоминающего блока поступает значение процесса, соответствующее предыдущему моменту времени. По сигналу из блока 7 синхронизации, сравнивая поступившие на его входы значения процесса, блок б сравнения определяет знак первой производной на данном интервале дискретизации.

После определения знака первой производной по сигналу из блока 7 синхронизации код с аналого-цифрового преобразователя 2 перегисывается в буферный регистр

4. Знак первой производной поступает на управляющий вход сумматора 8. Предположим, что на предыдущем интервале дискретизации первая производная обрабатываемого процесса была положительной. Тогда, если первая производная процесса «а данном.интервале дискретизации имеет положительный знак, то по сигналу из блока 7 синхронизации содержимое блока 9 постоянной памяти прибавляется к значению процесса, предсказанному в предыдущий момент времени и хранящемуся в сумматоре 8. Таким образом, в сумматоре 8 образуется предсказанное значение, процесса, соответствук>щее настоящему моменту времени.

Это предсказанное значение поступает на вход блока 5 сравнения и по сигналу с блока 7 синхронизации сравнивается с истинным значением процесса в настоящий момент времени. Когда эти значения равны или отличаются на величину, меньшую допустимой абсолютной погрешности. то на выходе блока 5 сравнения вырабатывается сигнал «0» и он через блок синхронизации не разрешает блоку 8 буферной памяти принимать данное значение процесса. Если же сравниваемые значения отличаются на величину, большую допустимой абсолютной погрешности, то на выходе блока 5 сравнения вырабатывается сигнал «1», который через блок 7 синхронизации разрешает блоку 8 буферной памяти запомнить значение процесса в данный момент времени. По этому же сигналу рассматриваемое значение процесса с выхода аналого-цифрового преобразователя 2 переписывается в сумматор 8 и дальнейшее предсказание значений процесса будет происходить относительно этого значения.

Если же первая производная процесса на данном интервале дискретизации имеет отрицательный знак, то блок б сравнения вырабатывает сигнал об изменении знака первой производной. Этот сигнал через блок 7 синхронизации разрешает блоку 8 буферной памяти запомнить рассматриваемое значение процесса. По этому же сигналу данное значение процесса переписывается из аналого-цифрового преобразователя

2 в сумматор 8. После этого блок 7 синхронизации не выдает разрешающих сигналов на выполнение последующих операций

731452 вплоть до момента следующего аналогоцифрового преобразования. Если на следующем интервале дискретизации первая .производная процесса сохраняет отрицательный знак, то, по сигналу с блока 6 сравнения, поступающему на управляющий вход сумматора 8, постоянное приращение вычитается из значения процесса, предсказанного в предыдущий момент времени.

При правильном выборе коэффициента

b получается увеличение коэффициента сжатия по числу отсчета по сравнению с устройством-прототипом, т. е. избыточность информации сокращается.

Формула изобретения

1

Устройство для сжатия информации, содержащее коммутатор, выход которого под;ключен к первому входу аналого-цифрового нреобразователя, первый выход которого соединен с первым входом буферного регистра, второй выход — с первым входом первого блока сравнения, выход которого соединен с первым входом блока синхронизации, пеовый выход блока синхронизации соединен с вторым входом буферного регистра, второй выход — с управляющим входом коммутатора, вторым входом первого блока сравнения и первым входом блока 25

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 458851, кл. G 08 С 19/28, 07.01.74.

2. Авторское свидете IbcTBO СССР

¹ 409275, кл. G 08 С 19/28, 06.08.70 (прототип). буферной памяти, третий выход аналогоцифрового преобразователя соединен с вторым входом блока буферной памяти, о т— лича ющ е ес я тем, что, с целью coKpQщения избыточности информации, в устройство введены сумматор, второй блок сравнения и блок постоянной памяти, выход которого соединен с первым вхОдом сумматора, третий выход аналого-цифрового преобразователя соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с третьим входом первого блока сравнения, второй выход блока синхронизации соединен с третьим входом сумматора и первым вхо15 дом второго блока сравнения, первый выход которого соединен с четвертым входом с мматора, второй выход — с вторым входом блока синхронизации, выход буферного регистра соединен с вторым входом, а тре20 тнй выход аналого-цифрового преобразователя с третьим входом второго блока сравнения.