Устройство для адаптивного кодированиястационарных случайных процессов

 

Союз Советских

Социалистических

Рвспублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ ии822199 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 250679 (21): 2785050/18-24 (51:)М. Клз

G 06 F 15/36 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытн й. (23) Приоритет—

Опубликовано 15.0481, Бюллетень NO14

Дата опубликования описания 150481 (З) УДК 681. З ! 088. 8) (72) Авторы изобретения

Т. Г".. Ал

Азерб (71) Заявитель

,54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АДАПТИВНОГО КОДИРОВАНИЯ

СТАЦИОНАРНЫХ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для сокращения избыточности при кодировании стационарных случайных процессов. Для

5 оптимального кодирования случайных .процессов с заранее неизвестными. областями изменения их значений используют устройства адаптивного кодирова- 1О ния. В этих устройствах число уровней квантования выбирается в соответствии с требуемой точностью независимо от диапазона входного случайного процесса. Этс позволяет сократить избыточность в результате кодирования,.сохранить постоянство приведенной погрешности квантования при изменении диапазона флуктуаций процессов в широких пределах, сократить аппаратурные и временные затраты на дальнейшую статистическую обработку (определение корреляционной функции, плотности распределения и т,п.).

Известно устройство адаптивного кодирования с прогнозированием с самонастройкой параметров по статистическим оценкам математического ожидания Г13.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уст- 30 ройство для адаптивного кодирования стационарных случайных процессов,содержащее сумматор, первая группа .входов которого объединена с соответствующими входами блока оценки минимума и подключена к выходам аналого-цифро" вого преобразователя, информационный вход которого является входом устройства, управляющий вход аналогоцифрового преобразователя соединен с первым выходом блока управления, вто- рой выход которого. подключен к управляющему входу блока изменения масштаба,выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора и являются первой группой выходов устройства, информационные входы коммутатора подключены к соответствующим выходам сумматора, вторая группа входов которого соединена с соответствующими выходами блока оценки минимума и является второй группой выходов устройства gJ °

Недостатком данного устройства является аппаратурная сложность, связанная с тем,что для определения диапазона флуктуации используются блоки определения максимума, минимума, сумматор и коммутатор.

Если код числа у „предст авле н в вида апаh-< ° ОЭ ° 0г0

3 Я?2199 4 ! цепь изобретения — упрощение кон- где н — л -ый разряд двоичного кода, струкции устройства, основанное на то из него образуются следующие Sтом, что оценивание диапазона флук- . разрядные группы туации процесса может быть проиэве- а -...0>а, (3) дено по максимуму разности текущих а,„ 0 ... 0 значений выборки и минимума, благода- аь гQь - 0э ря чему не требуется блок определе- а„а„,...0„ ния максимума процесса и коммутатор.

Число ооразованйых групп, равное

Эта цель достигается тем, что в (и-8+1), определяет число масштабов устройство введен регистр памяти,при. представления результата. Вес млад-. этом соответствующие выходы старших шего разряда группы, определяющий разрядов сумматора подключены ко вхо- цену деления выходного кода, связан дам регистра памяти, выходы которого с масштабом М соотношением соединены с соответствующими входами Е 2™, (4) . с блока изменения масштаба. где М=0, 1, 2,... (n-S) .

На чертеже представлена блок-схе- Таким образом, веса одноименных ма устройства. . . 15 Разрядов в каждой соседней группе отУстройство содержит аналого-циф- личаются в два раза. ровой преобразователь 1, блок 2 уп- В цикле адаптивного кодировайия равления, блок 3 оценки минимума, (измерения) на сумматоре определяютсумматор 4, регисгр 5 памяти, блок 6 ся значения ординат смещенного слуизменения масштаба, коммутатор 7. gO чайного процесса у (t):

Процесс адаптивного кодирования . y =x -(x )д, (5) состоит иэ цикла адаптации. (длитель- где х — эначейие вйходного кода

1 .ностью Т0) и цикла адаптивного кодиро- AU(I в момент времени t> цикла иэвания или измерения (длительностью Т ) мерения.

Стационарный случайный процесс 5 Полученные ординаты представляютх(t ) пРедставляется на выходе анало ся на выходе устройства адаптивного

ro-цифрового преобразователя П -раз кодирования . 8-разрядным двоичным

Рядным двоичным кодом. B цикле адап кодом с ценой деления Е, соответствуютации на сумматоре определяются эна- щей определенному в цикле адаптации чения масштабу М. Число разрядов S выбиу.=(„x.- (x . ). „1

1 с л пнп л (1) Зо рается в соответствии с требуемой точгде у — выходной код сумматора ностью измерения. В результате ацап4

1В момент времени t „ тивного кодирования н а выходе устройх„ — выходной код АЦП в момен ства образуется массив значений выбовремени t рок стационарного случайного процес(х п,, - выходной код блока оценк„З5 са v(t), определяемых следующим обминимума в момент време- разом; ни 1„

x -(x

Значения у; поступают на регистр м памяти, в которой производится оценZ. 2 ка максимального диапазона флуктуа- 40 рчевидно, что восстановить исходный ции процесса на интервале адаптации случайный процесс x(t) можно в соот(уeax)д ветствии с вы эажением (ymax)A= ("вак)д (хрип)д ° (2) . xj 2 ч;+(хп„„)д ° (7) (хtllcrl()d ° (хNih)A максиМаль: ., Устройство работает следующим обное и минимальное значение случайного 45 pasoM ° процесса в цикле цикле адаптации.Оценкой кодируемый стационарный случайныйд флуктуаций является номер процесс х() поступает на вход и-раэдиапазона фл кт а ий являет я старшего, содержащего единицу раэря- рядного аналого-цифрового преобразователя 1 Блок 2 управления форда регистра.

5О мирует тактовые импульсы, по которым

По .окончании цикла адаптации в аналого-цифровой преобразователь 1 блоке изменения масштаба номер старше- вырабатывает ординаты х;. В течение го, содержащего единицу разряда ко- цикла адаптации в блоке 3 оценки мира оценки (y aÄ)д преобразуется в нимума определяется текущее эначекод масштаба М (K разрядов), который ние (х ) На сумматоре 4 осущест55 tflt g 4 запоминается в выходном регистре бло- вляется нахождение значений разности ка. В зависимости от значения масшта- у;, старшие (и-3) разряды котоРой пос ба с помощью коммутатора к выходу уст- тупают на вход регистра 5 памяти. ройства кодирования подсоединяется, Последний представляет собой реалиодна иэ S-разрядных (где Б (и) групп, зованный íà RS-триггерах регистрг образованных иэ и-разрядного. кода чис-dO осуществляющий поразрядное логичесла на выходе сумматора. кое сложение входных кодов с кодами чисел, записанных на триггерах.

Перед началом цикла адаптации RSтриггеры устанавливаются в нуль сиг65 налом на R-входах.

822199

S-входы триггеров подсоединены к соответствующим выходам старших разрядов сумматора. В течение цикла адаптации при определении величины

1I tl у. с появлением логической 1 в каком-либо разряде на.выходе сумматора

i соответствующий RS-триггер устанавливается в 1 и хранит ее до конца цикла адаптации. В момент времени, соответствующий концу цикла адаптацни, блок 2 упраВЛения вырабатывает импульс, по которому блок изменения

6 масштаба преобразует номер старше; .ro, содержащего единицу разряда в значение кода масштаба М, которое записывается в выходном регистре блока до конца процесса кодирования.При 15 этом на выход коммутатора 7 подключается соответствующая S-разрядная группа (3) и-разрядного двоичного кода с выхода сумматора 4.

Если 0 (ую „) <2, то МО, и на . 20 выход коммутатора 7 подсоединяются от 1-ro до S-ro младших разрядов с выхода сумматора 4 ° Если 2 с(ул, „)д

s 2 1 то М=1, и на выход коммутатора 7 подсоединяются от .2-ro po (S+1) -ro млад= ших разрядов с выхода сумматора 4 и т.д.

На этом цикл адаптации заканчивается. В цикле адаптивного кодировадом TBKTe HB BHXO+e CQMMB 30 тора 4 образуется разность х -(хщ,„) ), которая на выходе коммутатора 7 представляется в виде vj. в соответствии с (6) .

Таким образом, независимо от диапазона флуктуаций кодируемого процес- З

35 са x(t) результат адаптивного кодирования представляется 5-разрядным . двоичным кодом. На соответствующих выходах устройства также представлены значения (x«„) (n-двоичных раэ- 40 .рядов) и код масштаба М (К-двоичных разрядов). Как,указывалось, восстановить исходный случайный процесс

-x(t) возможно в,соответствии (7).

Применение регистра памяти nos» воляет значительно упростить известное устройство и, как следствие, повнсить надежность работы.

Формула изобретения устройство для адаптивного кодирования стационарных случайных процессов, содержащее сумматор, первая группа входов которого объединена с соответствующими входами блока оценки минимума и подключена к выходам аналого-цифрового преобразователя, информационный вход которого является входом устройотва," управляющий вход аналого -цифрового .преобразова -i теля -соедини с первым вцходом блока управления, второй выход которого подключен к управляющему входу блока изменения масштаба, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора и являются первой группой . выходов устройства, инФормационные входы коммутатора подключены к соответствующим выходам сумматора, вто рая группа входов которого соединена с соответствующими выходами блока ценки минимума и является второй группой выходов устройства,о т л ич а ю щ е е с я тем,что,с целью упрощения устройства,в него введен регистр памяти,при этом выходы старших разрядов сумматора подключены соответственно ко входам регистра памяти,". выходы которого соединены с соответствующими входами блока изменения масштаба.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

Р 293239, кл. G 06 F 5/02, 07.03.69

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2461496/18-24, 11.03 ° 77.

822199

Составитель Л.Григорьян-Чтенц

Техред М.федорнак корректор N. Kocта ° °

Редактор М.Петрова

Филиал ППП "Патент", r.Óæroðoä, ул.Нроектная,4

Закаэ 1В56/75 Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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