Устройство для сжатия данных телеизмерений

 

Союз Советскик

Социанистическиз

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

<п>877598

4i „

« т

« (61) Дополнительное к ввт. саид-ву 51)М. К..з (22) Заявлено 27. 02. 80 (21) 2889905/18-24

G 08 ф 19/28 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР ио дедам изобретеиий я открытий (23) Приоритет

Опубликовано 301081, Бюллетень № 40. (53) УДК 621.398 (088. 8) Дата опубликования описания 30. 10.81 .

1 r

Ю..В. Соболев, П.Ф. Поляков и В.Г. Иванов М Ф.,к;""«.

«««, . .,« ;

t. ° * г;т „, "/ .6Р"./ . °

Харьковский институт инженеров железнодорожного i .".,rgq . транспорта им. С.M. Кирова

172) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО дЛЯ СЖАТИЯ ДАННЫХ ТЕЛЕИзмеРЕНИЙ

Изобретение относится к телеизмерениям и может быть использовано для обработки телеметрических сообщений.

Известны устройства для сжатия данных с адаптацией по числу обобщенных координат, содержащие запоминающий блок, формирователь значащих ко- . ординат,. формирователь показателя расхождения, решающее устройство,селектор существенных координат,формирователь адресной части сообщения и сумматор (1) .

Недостатком известных устройств является невысокий коэффициент сжатия данных за счет выбора постоянныХ по 1з длительности интервалов аппроксимации.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее анализатор, 20 вход которого соединен со входом устройства, а выходы подключены ко входам соответствующих ключей и пер вым входам соответствующих дискриминаторов, вторые и третьи входы которых соединены с соответствующими .выходами генератора пилообразных напряжений, тактовый вход которого объединен с тактовым входом анализатора и подключен к синхронизирующему 30 входу устройства, выходы дискриминаторов через дифференцирующие элементы соединены с единичными входами триггеров, входы которых подключены к управляющим входам соответствующих ключей, выходы которых соединены со входами кодирующего блока и формирователями модуля числа, входы которых подключены ко входам сумматора, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к задающему входу устройства, выход блока сравнения соединен с единичным входом триггера, выход которого -подключен ко входу дифференцирукщего элемента, выход которого соединен с нулевыми входами триггеров и управляющим входом кодирующего блока, нулевой вход триггера подключен к синхронизирующему входу устройства C2) .

Однако это устройство осуществляет адаптацию только по числу коэффициентов ортогонального разложения (Уолша, Хаара) и не позволяет адаптироваться по интервалу аппроксимации, что снижает коэффициент сжатия данных, подлежащих передаче или обработке.

877598

Цель изобретения — повышение информативности устройства эа счет увеличения коэффициента сжатия с использованием принципа двухпараметрической адаптации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сжатия дан,ных телеизмерений, содержащее анализатор функций Хаара, выходы которого соединены с информационными входами соответствующих ключей первой груп ы и первыми входами соответствующих дискриминаторов, вторые и третьи входы которых соответственно объеди- нены и соединены с соответствующими выходами генератора пилообразных напряжений, выходы дискриминаторов через соответствующие первые дифференцирующие элементы соединены с единичными входами соответствующих первых триггеров, выходы которых соединены с управляющими входами соответствую- 20 щих ключей первой группы, выходы ключей первой группы соединены со входами соответствующнх формирователей модуля числа, выходы которых подключены ко входам сумматора, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к первому входу устройства, выход блока сравнения соединен с единичным входом второго триггера, выход которого через второй дифференцирующий элемент соединен с нулевыми входами первых триггеров и кодирующий блок, введены блок памяти, блок управления, управляемые ячейки памяти, ключи второй группы, преобразователь, блок деления и блок анализа, включающий ключи, ячейки памяти, дискриминаторы, группу элементов И, элемент И, триггеры, дифференцирующие элементы, элемент ИЛИ, счетчик, ин- 40 верторы и генератор пилообразного напряжения, выходы ключей блока анализа соединены с первыми входами соответствующих ячеек памяти. блока анализа, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих дискриминаторов блока анализа,вторые входы которых соединены с выходом генератора пилообразного напряжения, выходы дискриминаторов соеди нены с первыми входами группы элементов И, вторые входы которых объединены и соединены с выходом инверто-. ра, выходы элементов И соединены с соответствующими единичными входами триггеров, выходы которых соединены со входами группы инверторов и вхо дами дифференцирующих элементов, выходы которых соединены со входами элемента ИЛИ, выход которого соеди, нен с первым входом счетчика, выходы счетчика через последовательно соединенные элемент И и инвертор соеди:нены со вторыми входами группы эле.ментов И, выходы ключей первой груп, пы соединены с первыми входами соответствующих управляемых ячеек памяти и первыми входами ключей второй группы, управляющие входы которых соепи- нены.с выходом второго дифференцирующего элемента и с вторыми входами всех управляемых ячеек памяти, выходы ключей второй группы соединены со входами преобразователя, выход которого соединен с первым входом блока деления, выход которого соединен с первыми входами ключей блока анализа, первый выход блока управ-. ления соединен со вторым входом блока деления, второй выход блока управления подключен ко входу генератора пилообразного напряжения и нуI левому входу второго триггера, третий выход блока управления соединен со входом генератора пилообразного напряжения блока анализа, четвертые выходы блока управления соединены с соответствующими вторыми входами ключей блока анализа и с третьими входами соответствующих управляемых ячеек памяти, пятый выход блока уп.равления соединен с управляющим входом блока памяти, информационный. вход которого подключен ко второму входу устройства, шестой выход бло- ка управления соединен с четвертыми входами соответствующих управляемых ячеек памяти, с нулевыми входами блока деления и преобразователя и вторыми входами ячеек памяти, нулевыми входами триггеров и вторым входом счетчика блока анализа, седьмой выход блока управления подключен к первому входу кодирующего блока, входы блока управления соединены с соответствующими выходами группы инверторов блока анализа, и пятыми входами соответствующих управляемых ячеек памяти, выходы которых подключены к соответствующим входам кодирующего блока, выход .которого соединен с выходом устройства.

Иа фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2— графическое пояснение его работы.

Устройство содержит анализатор 1 функций Хаара, дискриминаторы 2., ключи 3 первой группы, генератор 4 пилообразного напряжения, первые дифференцирующие элементы 5, первые триггеры б, кодирующий блок 7, формирователи 8 модуля числа, сумматор

9, блок 10 сравнения, второй триггер

11, второй дифференцирующий элемент

12, управляемые ячейки 13 памяти, ключи 14 второй группы, преобразователь 15 значащих координат в напряжение, блок 1б деления, блок 17 анализа, содержащий ячейки 18 памяти, дискриминаторы 19, элементы И 20, триггеры 21, дифференцирующие элементы 22, группу инверторов 23,счет-. чик 24, элемент И 25, инвертор 26, генератор 27 пилообразного напряжения, элемент. ИЛИ 28 и ключи 29, 877598 устройство также содержит блок 30 памяти и блок 31 управления.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Отсчеты случайного процесса на, всем интервале .времени наблюдения с „ Б„ (фиг. 2) поступают в блок 30 памяти. Такты работы устройства задаются .блоком 31 управления. Считанная информация из блока 30 поступает в анализатор 1 по функциям Хаара.

Блок 31 управления задает временную базу анализатора 1, соответствующую интервалам аппроксимации t„,с,...t„. (фиг.2). Как только ошибКа апйроксимации на i-ом интервале достигает допустимого значения, на первых входах управляемых ячеек 13 памяти. и входах ключей 14 второй группы появляются значащие координаты ортогонального разложения случайного процесса. Значащие координаты записы-. ваются в соответствующие управляемые ячейки 13 памяти, так как на их третьи.(управляющие).входы подается разрешающий сигнал иэ блока 31 управления, соответствующий i-му интервалу аппроксимации. С выходов ключей 14.второй группы значащие координаты подаются на входы преобразователя 15 значащих координат в напряжение. Напряжение с выхода преобразователя 15 поступает на первый вход блока 16 деления, на второй вход которого из блока 31 управления поступает напряжение, соответствующее длине i-го интервала. Блок 16 деления производит деление i-го Интервала аппроксимации на число значащих координат. С выхода блока 16 деления напряжение, соответствующее результату деления, подается на первые входы ключей 29 блока 17 анализа и выбора оптимального интервала представления. На вторые управляющие входЫ ключей 29 из блока 31 управления подаются разрешающие сигналы, соответствующие анализу случайного процесса на 1,2,...,i-îì интервале".После анализа i-го интервала в ячейках .

18.памяти записаны результаты деления,,,...,С,, соотв ующие эффективности ортогонального представления сигнала на 1,2,...,i-ом участках аппроксимации. Зависимость числа значащих координат от длины интервала аппроксимации с; нелинейна.

Пусть, например, с = 10 и С 1 = 8, 15 и С = 10, сз 20 и Сн = 15.

Определяем наиболее эффективный интервал ортогонального представления.

10 Й 15 20 (ЗФ 8 ф 10 зф 15

Кзф = 1,25, K = 1,5, Кзф = 1,33.

Из анализа видно, что наиболее эффективным с точки зрения сжатия информации является второй интервал апн. Напряжение с выхода ячеек 18 памяти подается на первые входы дискриминаторов 19, на вторые входы которых подается линейно изменяющееся напряжение с генератора

27. Дискриминаторы 19 . срабатывают поочередно, начиная с того,. на вход которого .подан наименьший К . На- аф пряжение с выхода дискриминаторов

19 поступает на первые. входы соответствующих элементов И 20, на вторые входы которых подан. разрешающий потенциал с выхода инвертора 26. Элементы И 20 срабатывают и устанавливают в единичное состояние .триггеры

21, выходы которых через дифференцирующие цепочки 22 и элемент ИЛИ 28

15 подаются на счетный вход счетчика . 24. Счетчик 24 фиксирует. количество поступающих импульсов и при поступлении (i-1) импульсов срабатывает элемент И 2 и проинвертированный

gg сигнал с выхода этого. элемента закрывает элементы И 20. Триггер 21, соответствующий ячейке 18 памяти с наибольшим К9 остается в нуле.Проинвертированный инверторами 23 сигнал с выхода триггеров 21 поступает на соответствующие пятые входы управляемых ячеек 13 памяти. Информация появляется на выходах тех ячеек

13 памяти, на пятые входы которых подан разрешающий единичный потенциал с соответствующего .инвертора

23 блока 17 анализа и выбора оптимального интервала. Сигналы с выходов инверторов.23 подаются на блок 31 управления, сигнализируя о выбранном оптимальном интервале.На выходы кодирующего блока 7 пОдается информация с выходов управляемых ячеек 13 памяти, соответствующая значашим коэффициентам разложения, 4р и из блока 31 управления информация, соответствующая оптимальному интервалу представления. Блок 31 управления сигналов с пятого выхода устанавливает в исходное состояние управляе45 мые ячейки 13 памяти. преобразова тель 15, блок 16 деления и в блоке

17 анализа ячейки 18 памяти, триггеры 21 и счетчик 24.

Для надежной работы устройства необходимо, чтобы время срабатывания ключей 14 второй группы было больше времени срабатывания ключей 3 первой группы.

В управляемой ячейке 13 памяти происходит запись информации при наличии сигналов на втором и третьем управляющих входах. С пятого выхода блока 31 управления информация,соответствующая отметке с оптимального интервала, поступает на управляющий вход блока 30 памяти.

Начиная с отметки с,считанная информация поступает на вход анализатора 1, и цикл работы устройства начинается сначала..

877598

Формула изобретения

4 вторым входом счетчика блока анали за, седьмой выход блока. управления

55

По сравнению с известным предлагаемое устройство позволяет адаптироваться как по числу значащих координат, так и по интервалу аппроксимации, что дает воэможность максималь но уменьшить объем передаваемой информации-и значительно увеличить эффективность обработки данных в цифровых системах.

Устройство для сжатия данных теле измерений, содержащее анализатор функций Xhapa, выходы которого соединены с информационными входами соответствующих ключей первой группы и первыми входами соответствующих дискриминаторов, вторые и третьи входы которых соответственно объединены и соединены с соответствующими выходами генератора пилообразных напряженьй, выходы дискриминаторов через соответствующие первые дифференцирующие элементы соединены с единичными входами соответствующих первых триггеров, выхбды которых соединены с управляющими входами соответствующих ключей первой группы, выходы ключей первой группы соединены со входами соответствующих формирователей модуля числа, выходы которых подвключены ко входам сумматора, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход котороrc подключен к первому входу устройст ва, .выход блока сравнения соединен с единичным входом второго триггера, .выход которого через второй дифференцирующий элемент соединен с нулевыми входами первых триггеров и кодирующий блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности устройства, в. него введены блок памяти, блок управления, управляемые ячейки памяти, ключи втброй группы, преобразователь, блок деления и блок анализа, включающий ключи, ячейки памяти, дискриминаторы, группу элементов И, элемент И, триггеры, дифференцирующие элементы, элемент

ИЛИ, счетчик, инверторы и Генератор пилообразного напряжения, выходы ключей блока анализа соединены с первыми входами соответствующих ячеек памяти блока анализа, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих дискриминаторов блока анализа, вторые входы которых соединены с выходом генератора пилообразного напряжения, выходы дискриминаторов соединены с первйми входами группы элементов И, вторые входы которых объединены и соединены с выходом инвертора, выходы элементов И

)0

40 соединены с соответствующими единич« ными входами триггеров, выходы кото-. рых соединены со входами группы инверторов и входами дифференцирующих элементов, выходы которых соединены со вхфдами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом счетчика, выходы счетчика через последовательно соединенные элементы И и инвертор соединены со вторыми входами группы элементов И, выходы ключей первой группы соединены с первыми входами соответствующих управляемых ячеек памяти и первыми входами ключей второй группы, управляющие входы которых соединены с выходом второго дифференцирующего эле-. мента и с вторыми входами всех управляемых ячеек памяти, выходы ключей второй группы соединены со входами преобразователя, выход которого соединен с первым входом блока деления, выход которого соединен с первыми входами ключей блока анализа, первый выход блока управления соединен со вторым входом блока деления, второй вМход блока управления подключен ко входу генератора пилообразного напряжения и нулевому входу второго триггера, третий выход блока управления соединен со входом генератора пилообразного напряжения блока анализа, четвертые выходы блока управления соединены с соответствующими вторыми входами ключей блока aíàëèýà и с третьими входами соответствующих управляемых ячеек памяти, пятый выход блока управления соединен с управляющим входом блока памяти, информационный вход которого подключен ко второму входу устройства, шестой выход блока управления соединен с четвертыми входами соответствующих управляемых ячеек памяти, с нулевыми входами блока деления и преобразователя и вторыми входами ячеек памяти, нулевыми входами триггеров и подключен к первому входу кодирующего блока, входы блока управления соединены с соответствующими выходами группы инверторов блока анализа и пятыми входами соответствующих управляемых ячеек памяти, выходы ко, торык подключены к соответствующим входам. кодирующего блока, выход которого соединен с выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мановцев A.П. Основы теории радиотелеметрии. N., "Энергия", 1973, с. 450-457.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 645163, кл. 6 06 F 7/04, 1977 .(прототип).

877598 най) Составитель Д. Шеин

Техред М.Голинка Корректор В. Синицкая

Редактор E. Папп

Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9622/76

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