Адаптивное устройство для сокращения избыточности цифровой информации

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1879809

Ф

4 (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 725261 (22) Заявлено 24.07.79 (21) 2804646/18-09 (51) М. Кл з с присоединением заявки №вЂ”

Н 04 L 25/16

Гевударствеиимй комитет (23) Приоритет—

Опубликовано 07.11.8!. Бюллетень ¹ 41 (53) УДК62!.394 ..6(088.8) яо делам итебретеии» и аткрмтий

Дата опубликования описания 17.11.81

А. В. Середннский, А. И. Солонина и В. И. Денисов/ (72) Авторы изобретения

Ленинградский электротехнический институт связи им. проф. М; А. Бонч-Бруевича (7I ) Заявитель (54) АДАПТИВНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОКРАЩЕНИЯ

ИЗБЫТОЧНОСТИ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ!

Изобретение относится к системам передачи данных, телеметрии, связи и может использоваться для передачи любых аналоговых сигналов по цифровым каналам.

По основному авт. св. № 725261 известно адаптивное устройство для сокращения избыточности цифровой информации, содержащее блок хранения отсчетов входного сигнала, выход которого подключен к входу блока вычисления разделенных разностей, блок генерирования сигналов аппроксимирующего полннома, выход котопого через блок сравнения подключен к управляющему входу ключа выдачи данных, к сигнальному входу которого и к другому входу блока сравнения подключен выход блока хранения отсчетов входного сигнала, а выход ключа выдачи данных подключен к входу выходного формирователя импульсов, содержащее также блок разрешения вычислений и последовательно соединенные блок вычисления коэффициентов аппроксимирующего полинома и блок хранения коэффициентов предыдущего vuara, к управляющему входу.которого через блок разрешения вычислений подключен доголннтельный выход блока сравнения, при этом выходы блока хранения коэффициентов предыдущего шага, блока хранения отсчетов входного сигнала и блока вычисления разделенных разностей подключены к соответствующим входам блока вы-. числения коэффициентов аппроксимирующего полинома, выход которого подключен к входу блока генерирования сигналов аппроксимирующего полинома !1!.

Однако у известного устройства невысока точность восстановления сигнала из-за

1а наличия неустранимой ошибки при восстановлении отсчетов сигнала, не являющихся опорными.

Цель изобретения — повышение точно- ° сти восстановления сигнала.

Для этого в адаптивное устройс1ао для сокращения избыточности цифровой информации, содержащее блок хранения отсче-. тов входного сигнала, выход которого подключен к входу блока вычисления разделен- ных разностей, блок генерирования сигналов аппроксимирующего полинома, выход которого чере!! блок сравнения подключен к управляющему входу ключа выдачи данных, 8?9Е)9 к сигнальному входу которого и к другому

;входу блока сравнения подключен выход блока хранения отсчетов входного сигнала, а выход ключа выдачи данных подключен к входу выходного формирователя импульсов, содержащее также блок разрешения вычислений и последовательно соединенные блок вычисления коэффициентов аппроксимирующего полинома и блок хранения коэффициентов предыдущего шага, к управляющему входу которого через блок разрешения вычислений подключен дополнительный выход блока сравнения, при этом выходы блока хранения коэффициентов предыдущего шага, блока хранения отсчетов входного сигнала и блока вычисления разделенных разностей подключены к соответствующим входам блока вычисления коэффициентов аппроксимирующего полинома, выход которого подключен к входу блока генерирования сигналов аппроксимирующего полинома, введены последовательно соединенные блок генерирования интерполирующего полинома и блок вычисления разности, выход которого подключен к второму входу выходного формирователя импульсов, а к второму входу блока вычислений разности подключен выход блока хранения отсчетов входного сигнала, при этом выход ключа выдачи данных подключен к входу блока генерирования интерполирующего полинома.

На чертеже изображена структурная электрическая схема адаптивного устройства для сокращения избыточности цифровой информации, Устройство содержит блок 1 хранения отсчетов входного сигнала, блок 2 вычисления разделенных разностей, блок 3 генерирования сигналов аппроксимирующего полинома, блок 4 сравнения, ключ 5 выдачи данных, выходной формирователь 6 импульсов, Устройство содержит также блок

7 разрешения вычислений, блок 8 вычисления коэффициентов аппроксимирующего по- линома, блок 9 хранения коэффициентов предыдущего шага. Дополнительно в устройство введены блок 10 генерирования интерполирующего полинома и блок 11 вычисления разности.

Адаптивное .устройство для сокращения избыточности цифровой информации работает следующим образом. . Исходные отсчеты сигнала f(x;) и f(x ) записываются в блок 1, затем отсчеты поступают в блок 2. Полученный сигнал подается в блок 8, куда в это же время из блока 9 подаются и коэффициенты аппроксимирующего полинома, вычисленные на предыдущем шаге. С выхода блока 2 сигнал поступает в блок 3, с выхода которого снимается электрический сигнал, соответствующий значениям аппроксимирующего полинома в заданные моменты времени. По-, лученный на выходе блока 3 сигнал подает. ся на блок 4. Другим сигналом, поступаю щим на его второй вход, являются промежуточные отсчеты исходного сигнала от

f (х;„) до 1(+х-1), хранящиеся в блоке 1.

Если в результате сравнения разности между аппроксимирующим полиномом и отсчет,ными исходного сигнала окажется, что раз ность меньше допустимой заданной погрешности, то импульс с соответствующего выхода блока сравнения 4 заставляет срабатывать блок 7. Импульс с выхода блока ?

1о подается на блок 9, на выходе последнего появляется электрический сигнал, соответствующий значениям коэффициентов полинома, вычисленных на предыдущем шаге.

Этот сигнал поступает на вход блока 8.

Таким образом, операции вычисления коэф15 фициентов аппроксимирующего полинома, дискретных значений полинома, сравнение их с исходным сигналом повторяются заново для двух отсчетов f (х ) и f(х;, .,).

В противном случае, т. е. если разность между аппроксимирующим полиномом и отсчетами исходного сигнала окажется больше допустимой заданной погрешности, импульс с выхода блока 4 поступает на ключ 5.

Ключ срабатывает, и на вход блока 10 поступает отсчет, определенный как опорный.

2s В блоке 10 осуществляется интерполяция по последнему и предыдущему опорным отсчетам, т. е, вычисляются значения интерполирующего полинома в точках, соответствующих. пропущенным отсчетам. Эти значения поступают на один из входов блока !1, на

ЗО другой вход которого из блока 1 поступают исходные отсчеты сигнала в тех же пропущенных точках. Вычисленный сигнал разности поступает на выходной фомирователь импульсов 6. Кроме того, при срабатывании ключа 5 на выходной формирователь импульсов 6 поступает опорный отсчет из блока 1. Таким образом, на выходной формирователь импульсов 6 поступают все опорные отсчеты, интервалы между которыми заполнены сигналами разности между

4о аппроксимирующим полиномом (сплайном) и исходным сигналом.

Таким образом предлагаемое устройство позволяет провести практически безошибочное восстановление сигнала, что выгодно отличает его от известного устройства.

Сигнал разности между аппроксимирующим сплайном и исходным сигналом не превосходит допустимой заданной погрешности, поэтому для его передачи и компенсации при восстановлении на .приемном кон р це канала связи достаточно значительно меньшего числа бит на каждый пропущенный отсчет, чем для передачи опорных отсчетОв в высококачественных системах, где требуется обычно 9 — 10 бит на отсчет.

Формула изобретения

Адаптивное устройство для сокращения избыточности цифровой информации по авт. св. № 725261 отличаюи4еесн тем, что, с целью повышения точности восстановления сигнала, введены последовательно соединенные блок генерирования интерполирующего полинома и блок вычисления разности, выход которого подключен к второму входу выходного формирователя импульсов, а к второму входу блока вычислений разности подключен выход блока хранения отсчетов входного сигнала, при этом выход ключа выдачи данных подключен к входу блока генерирования интерполирующего полино- ма.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 725261, кл. Н 04 L 25/16, 1977 (прото тип).

Составитель Н. Пантелеева

Редактор С. Титова Техред А. Бойкас Корректор М. Шарошю

Заказ 9744 30 Тираж 701 Подписное..

ВНИ ИПИ ГосУдарственного комитета СССР. по; делам . изобретений н открытий

1 I 3035, Москва, Ж вЂ” 35. Раушская наб., д. 415

Филиал ППП <Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4