Устройство для формирования многоканальных телеметрических сообщений

 

ноя тззооз

ОП ИCАНЯЯ„

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22)Заявлено14.12.77 (2i) 2553962/18 24 (51) М. Кл.

G 08 С 1„9/28

1 с присоединением заявки .%—

Говударствеииый комитет (23) Приоритет— до делам изобретений и открытий (5Ç) УДК 621.398 (088.8) Опубликовано05.05.80. Бюллетень вл 17

Дата опубликования описания 08.05.80 (j2) Авторы изобретения

В. Е. Быков, В. И. Грубов и А. A. Маслов (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ МНОГОКАНАЛЬНЫХ

ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИХ СООБЩЕНИЙ

Изобретение относится к области передачи инфорьации и может быть использовано, в частности в адаптивных многоканальных цифровых тепе метрических системах дпя увеличения технической скорости передачи сообщений.

Известно устройство дпя минимизации размеров многоканальных тепеметрических кадров передачи информации (fj,, содержащее коммутаторы каналов, блок сокраf0 щения избыточности, формирователи кадров и блоки анализа. В этих устройствах минимизация размеров кадров достигается за счет исключения из кадров избыточных. информационных кодов, за счет минимизации служебных (адресных) сообщений за счет. минимизации длины информационного слова (передачи приращений существенных выборок). Кроме того, минимизация длины информационного слова может производиться gO за счет рационального кодирования, в основу которого положены статистические

;методы, Однако в последнем случае длина минимизированных информационных слов непостоянна и требуются дополнительные меры дпя их раздепения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для формирования многоканальных телеметрических сообщений, содержащее коммутатор каналов, информационные входы которого подключены ко входам устройства, выходы синхронизатора. соединены соответственно с синхронизирующими входами коммутатора каналов, блока сокращения избыточности, элемента запрета, блока кодирования интервалов времени, блока кодирования измеренного отсчета, блока кодирования чиспа избыточных отсчетов и формирователя полного тепеметрического кадра. Выход коммутатора каналов соединен со входом блока сокращения избыточности, выход которого подключен ко вхОдам блока кодирования интервапов времени, блока кодирования измеренного отсчета, элемента запрета, элемента задержки и первому входу счетчика, ко второму и третьему входам которого подключены со3 7329 ответственно выходы эпемента запрета эпемента задержки. Выход счетчика соединен со входом бпока кодирования числа избыточных отсчетов, выход блока кодирования интервалов времени подключен к первому входу формирователя полного тепеметрического кадра P).

Поскольку сигналы отсчетов rio 8 кана лам представляют совокупность случайных величин, то максимальная длина кода чис, па избыточных отсчетов в известном уст( ройстве должна выбираться равной о

Ьэд (g 1),чтобы сохранить достоверность

2. передаваемой информации на стационарных временных интервалах контролируемых па раметров. Однако, при "активизации", параметров в старших разрядах кодов числа избыточных отсчетов расположены нули, т.е. дпина кода неоптимальна. Такое же поло-, жение наблюдается и с информационными кодами, если значение избыточного отсчета распопожено в нижних уровнях квантования. Кроме того, при расположении измеренного отсчета в верхних уровнях квантования соответствующий:ему двоичный код в старших разрядах содержит подряд идущие единицы. Такая структурная однородность также не является оптимальной с точки зрения длины кода. Таким образом, наличие в старших разрядах информационных кодов и кодов числа избыточных отсчетов подряд идущих йупей ипи единиц, при определенных условиях явля- ется предпосылкой дпя минимизации длин кодов, а, следовательно и тепеметрических кадров в целом.

Минимизация информационных кодов и кодов числа избыточных отсчетов при их структурной однородности технически пегко реапизуется, если исходный код с од- г 4р породной структурой преобразовать в дво-,: ичный код, состоящий из символа применимости алгоритма (двоичная единица); симвопа подряд идущих двоичных символов . в начале исходного кода, кода числа под- 4> ряд идуших двоичных символов в начале исходного кода и оставшейся части кода," расположенной за однородной структурой.

При этом длина преобразованного кода должна быть меньше длины исходного, В противном случае в линию связи выдается полное исходное спово, в начапе которого спедует символ неприменимости алгоритма (двоичный нуль). Наличие указанных частей в преобразованном спове даже при не- регулярности его длины позвопяет однозначно восстановить исходное слово на приемной стороне без дополнительных раз,депитепьных символов между сповами.

63 4

Iles,þ изобретения является повышение информативности устройства путем уменьшени я раз меров те пе метри че с к их кадров за счет рационального кодирования исходных двоичных слов.

Поставленная цель достигается тем, что в предложенное устройство введены элементы И, ИЛИ и НЕ, дополнительный счетчик, первый и второй блоки анализа и регистр исходного слова. Выходы блока кодирования числа избыточных отсчетов и блока кодирования измеренных отсчетов подключены ко входам первого элемента

ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами регистра исходного слова и эпе,мента И, выход которого и первый выход регистра исходного слова подключены ко входам второго элемента ИЛИ, соединенного со вторым входом формирователя полного тепеметрического кадра. Выход блока сокрашения избыточности через элемент

HE и непосредственно подкпючен к первому и второму входам первого блока анализа, один выход которого соединен со вторым входом эпемента И, другой — с первыми входами дополнительного счетчика, второго блока анализа и со вторым входом регистра исходного слова, второй выход которого подкпючен ко вторым входам дополнительного счетчика и второго блока анализа, первый и второй выходы которого соединены соответственно с третьими входами формирователя полного тепеметрического кадра и допопнитепьного счетчика. Выходы последнего соединены соответственно с четвертым входом формирователя тепеметрического кадра и с третьим входом первого блока анализа, третий выход которого подключен к пятому входу формирователя полного кадра.

Выход синхронизатора соединен с синхронизирующим входом регистра исходного слова.

На чертеже приведена функциональная схема устройства дпя формирования многоканальных тепеметрических сообщений.

Устройство содержит синхронизатор 1, коммутатор каналов 2, блок сокрашения избыточности 3, блок кодирования измеренного отсчета 4, блок кодирования интервалов времени 5, элемент запрета 6, счетчик 7, эпемент задержки 8, блок кодирования числа избыточных отсчетов 9, элемент ИЛИ 10, регистр исходного слова 11, второй блок анализа 12, счетчик

13 первый блок анализа 14, элемент HE

15, формирователь полного тепеметрического кадра 16, элемент ИЛИ 17 и эпе,мент И 18, Введение новых апементов -- эпементов

ИЛИ, регистра исходного слова, блока анализа начального символа, счетчика начальной группы одинаковых символов, бпока анализа применимости алгоритма, а также элементов И и HE в предлагаемое устройство позволяет уменьшить размер тепеметрического кадра за счет рационального кодирования исходного слове, соответствующего максимапьным или минимальным числам (вепичины существенного отсчета или количества избыточных

5 7329

Устройство рабогает следующим образом.

Сигнапьi синхронизатора 1 управляют работой коммутатора 2 каналов, с помо- 5 щью которого на вход блока 3 поочередно поступают аналоговые сигналы, всех

М каналов. Бпок 3 выдает существенные отсчеты. С помощью этих отсчетов и синхросигнапов блок 4 формирует двоичный

10 код, отображаюший значение измеренной вепичины существенного отсчета соответствующего канала. Бпок 5 измеряет интервапы между отсчетами и формирует соот15 ветствуюшие измеренным интервалов кодовые комбинации. Благодаря подаче на запрещающий вход апемента запрета 6

-сигнапов измеренных отсчетов, а на сигнальный вход импульсов канапьной частоты,на выходе этого элемента возникает

20 число импульсов, соответствующее чиспу избыточных отсчетов между двумя соседними неизбыточными. Счетчик 7 импупьсов подсчитывает количество избыточных

;отсчетов между двумя соседними измеренными отсчетами. Считывание показания счетчика 7 производится последующим измеренным отсчетом, а сброс в исходное состояние производится также атими им30 пульсами, но прошедшими через элемент, 8 задержки. В блоке 9 кодируется чиспо избыточных отсчетов, снимаемых с выхода счетчика 7. Двоичная кодовая комбина-. ция измеренного отсчета соответствующего канала или код числа избыточных от3S счетов с блока 4 и 9 соответственно через алемент 10 ИЛИ переписываются в регистр ll исходного слова. В блоке 12 производится анализ начального символа

10 .слова, находящегося в регистре 11. В зависимости от начапьного символа (О ипи

1) в счетчике 13 производится подсчет подряд идущих одинаковых двоичных символов (нупей ипи единиц), выдаваемых

45 поспедовательно с регистра 11 по разрешению соответствующего сигнала, выра.батываемого блоком 12. Если очередной символ исходного слова не соответствует первоначальному, сигнал с выхода блока

12 останавливает счетчик 13. Код чиспа одинаковых начальных символов поступает в блок 14 анализа, где осуществляется анализ применимости алгоритма рационального кодирования исходного слова, в ко55 тором производится проверка выполнения усйовия + <К 1лли n+n +

Л 2, Л Ъ (где R — длина кодовой комбинации изме63 6 ренного отсчета; РЛ - длина кода числа одинаковых начальных символов в кодовой комбинации измеренного отсчета; число символов в кодовой комбинации измеренного отсчета, расположенных за начальной группой одинаковых символов;

1 1 — ДЛИНа кода максимальНого числа избыточных отсчетов; и длина кода чис ла одинаковых начальных символов в коде максимального числа избыточных отсчетов, n — число символов в коде максимального числа избыточных отсчетов, расположенных за начальной группой. одинаковых симвопов; 2 - число двоичных симвопов, предназначенных дпя кодирования применимости алгоритма и двоичного символа в начацьной группе). Выбор первого условия в бпока

l4 производится сигналом, снимаемым непосредственно с выхода, бпока 3, а выбор второго — сигналов с выхода эпемен:та 15 HE. Если соответствующее условие выполняется, то в формирователе 16 пол ного тепеметрического кадра - сигнал . применимости апгоритма рационального кодирования исходного слова (двоичная единица). В атом спучае выдается также управляющий сигнап в регистр ll, блок

12 и счетчик 13, под воздействием которого с их выходов в блок 16 выдаются оставшаяся часть исходного спова через второй эпемент 17 ИЛИ, один двоичный симвоп 1(0 ипи 1), соответствующий символ начальной группы одинаковых символов в начапьной группе соответственно.

При невыполнении условия с выхода блока

l4 в блок 16 выдается сигнап непримеримости (двоичный О), а также сигнал, открывающий эпемент 18 И дпя поступления с выхода эпемента 10 ИЛИ в блок 16 через элемент 17 ИЛИ цопного исходного спова. С выхода блока 5 код времени поступает также на вход блока 16, с выхода которого полный тепеметрический кадр выдается в канал связи.

73296 отсчетов между существенными в каждом кадре передачи).

Формула изобретения

Устройство для формирования многока нальных телеметрических сообщений, содержащее коммутатор каналов, информаци, онные входы которого подключены ко входам устройства, выходы синхронизатора соединены соответственно с синхронизирую. шими входами коммутатора каналов, блока сокрашения избыточности, элемента запрета, блока кодирования интервалов времени, блока кодирования измеренного отсчета, блока кодирования числа избыточных отсчетов и формирователя полного телеметрического кадра, выход коммутатора каналов соединен с входом блока сокрашения избыточности, выход которого подключен ко входам блока кодирования интервалов времени, блока кодирования измеренного отсчета, элемента запрета, элемента задержки и к первому входу счетчика, ко вто ому и третьему входам которого подр ключены соответственно выходы элемента запрета и элемента задержки, .выход счетчика соединен со входом блока кодирования числа избыточных отсчетов, выход блока кодирования интервалов времени подключен к первому входу формирователя полного телеметрического кадра, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него введены элементы И, ИЛИ и НЕ, дополнительный счетчик, первый и второй блоки анализа и регистр исходного слова, выходы блока кодирования числа избыточных отсчетов и блока кодирования из- 40

3 8 меренных отсчетов подключены ко входам первого элемента ИЙ4, выход которого соединен с первыми входами регистра исходного слова и элемента И, выход которого и первый выход регистра исходного слова подключены ко входам второго элемента ИЛИ, соединенного со вторым входом формирователя полного телеметрического кадра, выходы блока сокращения избыточности через элемент НЕ и непосредственно подключены к первому и второму входам первого блока анализа, один выход которого соединен со вторым входом элемента И, другой выход — с первыми входами дополнительного счетчика, второго:блока и анализа со вторым входом регистра исходного слова, второй выход которого подключен ко вторым входам до полнительного счетчика и второго блока анализа, первый и второй выходы которого соединены соответственно с третьими входами формирователя полного телеметрического кадра и дополнительного счетчика, выходы которого соединены соответ,ственно с четвертым входом формирова тели телеметрического кадра и с третьим ,входом первого блока анализа, третий выxog которого подключен к пятому входу формирователя полного телеметрического кадра, выход синхронизатора соединен с синхронизируюшим входом регистра исходного слова.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3743765, кл. 178-6, опублик, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 428439, кл. G 08 .С 19/28, 10.04.73 (прототип).

BxDPbi

Составитель Н. Лысенко

Редактор Л.. Утехина Техред Ж Кастелевич Корректор О, Ковинская

Заказ 1742/41 Тираж 682 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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