Алаптивный временной дискретизатор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТИЛЬСТВУ

Сеюз Советским

Сецналнстнческнк

Республик (п790007 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.107 8 (21) 2684172/18-24 (я)М. К.3 с присоединением заявки Но 08 С 19/28

Государственный комитет

СССР

Ао делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.1280. Бюллетень Но47

Дат@опубликования описания 231280 (53) УДК 621.374.33 (088.8) (72) Автор изобретения

В.М.Чумак

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им.В.И.Ленина (71) Заявитель (54) АДАЧТИВНЫЧ ВРЕМЕННОЧ ДИСКРЕТИЗАТОР

Изобретение относится к телеметрии и может найти применение в системах сокращения избыточности инфор . мации.

Известны устройства адаптивной дискретизации, содержащие сумматор, программный блок, аналого-цифровой преобразователь, блок сравнения, блок запоминания контрольных величин, буферный блок . 51) .

Однако устройства обладают огра— ниченными функциональными возможностями и невысоким коэффициентом сжатия.

Наиболее близким по технической сущности является адаптивный временной дискретизатор, содержащий блок сравнения, входы которого соединены с выходом блока значений апертуры и с выходом первого блока экстраполяции, первый вход которого соединен с первым входом ключевого эле-. мента, второй вход которого и второй вход первого блока экстраполяции подключены ко входу дискретизатора,а выход ключевого элемента соединен с выходом дискретизатора Pj.

Недостаток устройства тот, что дискретизатор обладает ограниченными функциональными возможностями, так как экстраполяционный поиск про.— изводится только по предыдущим существенным выборкам.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей дискретизатора.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены дополнительные блоки сравнения, дополнительные ключевые элементы, элемент

ИЛИ, асинхронный триггер и второй и третий блоки экстраполяции, входы которых подключены соответственно

Ко входу дискретизатора, к выходам дополнительных ключевых элементов, к первому входу ключевого элемента и к выходу элемента ИЛИ, выходы второго и третьего блоков экстраполяции соединены с первыми входами со2-0 ответствующих дополнительных блоков сравнения, вторые входы которых соединены с выходом блока значений апертуры, выходы дополнительных блоков сравнения подключены к первым 5 входам соответствующих дополнительных ключевых элементов и ко входам элемента ИЛИ и асинхронного триггера, выход которого соединен со знаковым выходом дискретизатора, вторые входы дополнительных ключевых

7 90007 элементов соединены с выходами бло-! ка сравнения.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 — диаграмма, поясняющая работу устройства.

Устройство содержит ключевой элемент 1, второй и третий блоки 5

21 — 21 экстраполяции, блок 3 значенйй апертуры, первый блок 4 экстраполяции, дополнительные блоки 5

5р сравнения, блок 6 сравнения, элемент ИЛИ 7, дополнительные ключевые 10 элементы Sqi — 8р, асинхронный триггер 9.

Рассмотрим работу устройства в течение одного интервала аппроксимации, приняв, что в момент времени

tc = 0 предыдущий интервал закончил-. ся нахождением существенного значения (о) . Блок 4 экстраполяции запоминает значение .g(Фд) и экстраполирует прямую по линии, касатель- 2О ной для каждого последующего значения сигнала JJ (t} в направлении назад к значению g (о} и в мо мент р = 0 вычисляет разность Ж=М} -ч(.) -у (t} i. 25

Блок 6 сравнения сравнивает эту разность с величиной+,задаваемой блоком 3 значений апертуры, и в моменты времени 1 „ „и 6„.В, когда величина ht либО превышает значение + E., то есть ф;„) )r+ F либо становится меньше -, то есть Ь (t В ) g — Ь, выдает сигналы, не совпадающие по времени, через первый 8 и второй 81 дополнительные 35 ключевые элементы (до прихода первых импульсов с начала интервала они открыты) на управляющие входы двух блоков 2 и 2р эКстраполяции. При этом в моменты времени ;н и tqg блоки 4О

2, 2 экстраполируют прямую вперед по линии, касательной в точках J (t" <) и g (tqg) вычитая зна чения этих прямых из текущего значе" ния сигнала g(t) . Полученные разности д („„)=у(}-у ;„) -у (;„ (. - ; и

Д В У(») "(" В У (»В) »» В)

50 поступают на входы дополнительных блоков 51 и 5g сравнения, где происходит сравнение этих величий со зна- . чениями,поступающими с блока 3 значе-с яйся апертуры. Если Ь" И y) 4 0 или Д (»„ р,)70, то на соответст— вующем выходе дополнительных блоков

5<, 5< сравнения появляются сигналы, которые поступают на управляющие входы дополнительных ключевых элементов Щ

8 и 8, запрещая прохождение очередных импульсов с блока 6 сравнения в последующие моменты времени +(ф и tj, }@ . В противном случае дополнительные ключевые элементы 8 и 8g от- 6$ крыты. Указанная процедура продолжается до тех пор, пока не выполнится одно из условий: Ь (» qq) = - 2Е или

Ь(t<6) = gE . В этом случае на втором выходе первого или соответственно второго дополнительных блоков

5,5 сравнения появляется сигнал,который проходит через элемент ИЛИ 7на управляющий вход ключевого элемента

1 и открывает его,тем самым пропуская сигнал с входной клеммы на выход устройства, Сигнал с выхода элемента

ИЛИ 7 поступает также на управляющий вход блока 4 экстраполяции и последний, запоминая очередное существенное значение входного сигнала, продолжает работу на новом интервале аппроксимации, кроме этого, этот же сигнал, поступая на первые . управляющие входы двух блоков 21 и 2 экстраполяции, прекращает их работу.

Фиг. 2 поясняет работу предложенного устройства. Как видно из рисунка, в момент времени .to = 0 закончился предыдущий адаптивный интервал, выявив существенную ординату

Q (Ъ р ) . В моме H T 4 „отрезок прямой, проведенной назад по линии ка-. сательной, совпал и превысил значение предыдущей существенной ординаты, то есть у ((,1-(у(ъ„„ -ь-я (tÄÄ)-», „) i o, или д (,„) =у Я-у(,1-g (t,„ð,„úà.

Появившийся в этот момент сигнал на одном из выходов блока 6 сравне-, ния, пройдя, например, через ключевой элемент 8, запускает в работу блок 2р экстраполяции, который экстраполирует вперед" отрезок прямой по линии, касательной в точке

В момент времени tyg . выполняется условие (8) (-Я, и запускается в работу другой блок 2 экстраполяции. На одном из выходов блока 6 сравнения в момент, времени » н возникает сигнал, который, проходя через дополнительный ключевой момент 8, запускает в работу блок 2 экстраполяции, и последний начинает экстраполировать новую прямую по касательной для времени t ря, вычисленной в точке g(t, „) - . В рассматриваемый момент времени »,щ ключевой элемент

8 открыт, так как .Ь (+gg) L0 а это озйачает, что значение прямой,которую экстраполировал блок

2 на отрезке. (tq ) цд, в момент времени ф н лежало ниже значения нижней границы коридора, т. е. (t H)=é „ } 8-(уМ 8 g (t„„) (» „-Я

=8(„) -3(t3Hl у (»,„„ (с,„-,„)0.

Работа устройства в момент времени Ф аналогична работе в мо790007 мент ф и, только в этом случае начинает экстраполировать новую прямую блок 21 экстраполяции. В момент величина Ь (Ъ н)СО и ключевой элемент 8 закрыт, тем самым запрещено прохождение сигнала с первого выхода блока 6 сравнения, и в связи с этим блок 3 продолжает экстрацоляцию прямой по предыдущей касательной, полученной для точки 4у . Работа устройства продолжается подобным образом до тех . о пор, пока экстраполирующая прямая по касательной, проведенной к одной из точек нижней или верхней границы коридора допустимой максимальной погрешности Е, не пересечет соответст- 15 венно верхнюю или нижнюю границу ; казанного коридора, то есть в нашем случае до выполнения условия

8 (Т )+ Ь-(фyF- („)(Т - Д40

Для восстановления сигнала по существенным значениям, полученным при работе предлагаемого устройства, необходимо предыдущую существенную виборку соединить отрезком прямой значением последующей, увеличеФФМ или уменьшенной, в зависимости .от пе.реданного дополнительного знака 9 30 величину погрешности аппроксимации.

Тогда максимальное отклонение исходного сигнала от этой прямой не превысит допустимого значения + Е

На фиг. 2 видно также, что получен- 35 ную длину интервала аппроксимации можно разбить на два участка. Участок длиной Тн представляет собой интервал, который получается при интерполяционной процедуре поиска су- 4g щественных значений, а участок Т при дальнейшей экстраполяции.

Таким образом, предложенным устройством реализуется процедура поиска существенных ординат, совмещающая интерполяцию с экстраполяцией, что дает максимальную эффективность среди известных устройств дискретизации на базе полинома первого порядка, с адаптацией по интервалу аппроксимации, причем работа устройства происходит в реальном масштабе времени.

Формула изобретения

Адаптивный временной дйсхретиэатор, содержащий блок сравнения, входы которого соединены с выходом блока значений апертуры и выходом первого блока экстраполяции, первый ьход которого соединен с первым вхо:дом ключевого элемента, второй вход которого и второй вход первого блока экстраполяции подключены ко входу дискретизатора, выход ключевого элемента соединен с выходом дискретизатора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены дополнительные блоки сравнения, дополнительные ключевые элементы, рлемент ИЛИ, асинхронный триггер, второй и третий блоки экстраполяции, входы которых подключены соответственно ко входу дискретизатора, к выходам дополнительных ключевых элементов, к первому входу. ключевого элемен та, и к выходу элемента ИЛИ, выходы второго и третьего блоков Экстраполя:ции соединены с первыми входами соответствующих дополнительных блоков сравнения, вторые входы которых соеди нены с выходом блока значений аперту-. ры, выходы дополнительных блоков сравнения подключены к первым входам соответствующих дополнительных ключе вых элементов и к входам элемента ИЛИ и асинхронного триггера, выход которого соединен со знаковым выходом дискретизатора, вторые входы дополнительных ключевых элементов соединены с выходами блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Воздушно-космическая телеметрия. Под ред. К.Ч.Трофимова. М., Военное изд-во ИО СССР, 1968, с. 192-206..

2. Авторское свидетельство СССР

9 575770, кл. Ь 06 6 7/02, 1976 (прототип) .

790007 ти3)

Дйе)

4 =о и И гн

Составитель В.Ч.Кузнецов

Редактор В.Парасюн Техред C,Ìèãóíoâà Корректор M Демчик

Заказ 9043/51 Тираж 682 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4