УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА И ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ Российский патент 1997 года по МПК G08C19/00 

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться в телеметрических системах для приема и обработки информации.

Известно устройство для приема и обработки информации, содержащее информационные каналы и блоки разрешения считывания, соответствующим образом соединенные между собой, а каждый информационный канал содержит соединенные соответствующим образом между собой блок тактовой синхронизации слов, первый счетчик слов, вторые счетчики слов, блоки выбора слов, ключи первой группы, ключи второй группы, дешифратор, первый, второй и третий блоки регистров памяти, выходной регистр, счетчик кадров, блок выбора кадров, регистр программы выбора кадров, триггер, регистры программ выбора слов, элемент задержки, элемент ИЛИ.

Недостаток устройства состоит в том, что выходные потоки сигналов устройства (каждого информационного канала) содержат избыточные (ненужные для обработки) отсчеты выбираемых параметров, что увеличивает объем выходных потоков сигналов устройства и снижает их информативность. Кроме того, указанный недостаток устройства как следствие требует повышенных быстродействия и емкости памяти ЭВМ, принимающей для дальнейшей обработки выходные потоки сигналов устройства.

Причина указанного недостатка обусловлена тем, что известное устройство не обеспечивает детализацию выбора слов телеметрической информации по кадрам. Другими словами, известное устройство обеспечивает (см. табл. 1) выбор в каждом кадре, номера которых занесены в регистр программы выбора кадров, всех слов, номера которых занесены в регистры программ выбора слов, хотя для обработки могут требоваться (см. табл. 2) в различных кадрах различные слова.

Цель изобретения повышение информативности устройства путем увеличения сжатия объема выходных потоков сигналов устройства.

Поставленная задача достигается тем, что в устройство для приема и обработки информации, содержащее элементы ИЛИ и информационные каналы, синхронизирующие, информационные и установочные входы которых являются одноименными входами устройства, выход генератора тактовых импульсов соединен непосредственно со счетными входами первого счетчика и группы счетчиков и через элемент задержки с первыми управляющими входами блоков регистров, выходы регистров первой группы соединены с одноименными информационными входами одноименных ключей первой группы, выходы которых соединены с одноименными первыми входами одноименных блоков сравнения группы, выходы которых соединены с управляющими входами счетчиков группы и являются первыми выходами информационного канала, выходы счетчиков группы соединены с одноименными информационными входами одноименных ключей второй группы, выходы которых соединены с соответствующими входами дешифратора, выходы дешифратора соединены с одноименными вторыми управляющими входами блоков регистров, выходы которых соединены с соответствующими информационными входами первого регистра, выходы первого счетчика соединены с одноименными вторыми входами блоков сравнения группы и информационными входами третьего блока регистров, выходы второго счетчика соединены с одноименными информационными входами первого блока регистров и первыми входами первого блока выбора кадров, выход которого соединен с управляющим входом первого регистра программы выбора кадров и первым входом триггера, выходы первого регистра программы выбора кадров соединены с одноименными вторыми входами первого блока выбора кадров, второй вход триггера подключен к выходу соответствующего блока сравнения группы, выход триггера соединен с управляющим входом соответствующего ключа первой группы, выход элемента ИЛИ соединен с управляющим входом первого регистра, входы регистров группы, установочный вход второго счетчика и информационный вход первого регистра программы выбора кадров являются соответствующими установочными входами информационного канала, управляющие входы ключей второй группы объединены с соответствующими входами элемента ИЛИ и являются управляющими входами информационного канала, вход генератора тактовых импульсов и объединенные установочный вход первого счетчика и счетный вход второго счетчика являются синхронизирующими входами информационного канала, информационные входы второго блока регистров являются информационными входами информационного канала, выходы первого регистра являются вторыми выходами информационного канала, первые выходы информационных каналов соединены с одноименными входами соответствующих элементов ИЛИ, выходы которых соединены с одноименными управляющими входами информационных каналов, вторые выходы которых являются выходами устройства, дополнительно введены другие N-1 (где N число слов в кадре) блоков выбора кадров, другие N-1 регистров программ выбора кадров и другие N-1 регистров, при этом первые входы других блоков выбора кадров объединены и соединены с выходами второго счетчика, вторые входы других блоков выбора кадров подключены к выходам других регистров программ выбора кадров, первые и вторые входы которых соединены соответственно с установочными входами информационных каналов и объединенными выходами соответствующих других блоков выбора кадров и первыми входами других триггеров, вторые входы и выходы которых подключены соответственно к выходам соответствующих блоков выбора слов и управляющим входам ключей первой группы.

Проведенный патентный поиск показал, что перечисленные отличия заявляемого устройства по сравнению с известными, обеспечивающие достижение поставленной цели, являются новыми и существенными, т.к. признаки, сходные с признаками, отличающими заявляемое техническое решение от известных, в известных технических решениях отсутствуют и обеспечивают достижение свойств, не совпадающих со свойствами, имеющимися у прототипа. Т.о. предлагаемое устройство обладает новизной и существенными отличиями.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для приема и обработки информации; на фиг. 2 функциональная схема информационного канала; на фиг. 3 функциональная схема блока регистров.

Устройство (фиг. 1) для приема и обработки информации, содержащее элементы ИЛИ 1, 2, 3 и информационные каналы 4, 5, 6 (фиг. 2), синхронизирующие, информационные и установочные входы которых являются одноименными входами устройства, выход генератора 7 тактовых импульсов соединен непосредственно со счетными входами первого 8 счетчика и группы счетчиков 9, 10, 11 и через элемент 12 задержки с первыми управляющими входами блоков 13, 14, 15 регистров, выходы регистров 16, 17, 18 первой группы соединены с одноименными информационными входами одноименных ключей 19, 20, 21 первой группы, выходы которых соединены с одноименными первыми входами одноименных блоков 22, 23, 24 сравнения группы, выходы которых соединены с управляющими входами счетчиков 9, 10, 11 группы и являются первыми выходами информационного канала, выходы счетчиков 9, 19, 11 группы соединены с одноименными информационными входами одноименных ключей 25, 26, 27 второй группы, выходы которых соединены с соответствующими входами дешифратора 28, выходы дешифратора 28 соединены с одноименными вторыми управляющими входами блоков 13, 14, 15 регистров, выходы которых соединены с соответствующими информационными входами первого 29 регистра, выходы первого 8 счетчика соединены с одноименными вторыми входами блоков 22, 23, 24 сравнения группы и информационными входами третьего 15 блока регистров, выходы второго 30 счетчика соединены с одноименными информационными входами первого 13 блока регистров и первыми входами первого блока 31 выбора кадров, выход которого соединен с управляющим входом первого 32 регистра программы выбора кадров и первым входом триггера 33, выходы первого 32 регистра программы выбора кадров соединены с одноименными вторыми входами первого блока 31 выбора кадров, второй вход триггера 33 подключен к выходу соответствующего блока 22 сравнения группы, выход триггера 33 соединен с управляющим входом соответствующего ключа 19 первой группы, выход элемента ИЛИ 34 соединен с управляющим входом первого 29 регистра, входы регистров 16, 17, 18 первой группы, установочный вход второго 30 счетчика и информационный вход первого 32 регистра программы выбора кадров являются соответствующими установочными входами информационного 4(5, 6) канала, управляющие входы ключей 25, 26, 27 второй группы объединены с соответствующими входами элемента ИЛИ 34 и являются управляющими входами информационного 4(5, 6) канала, вход генератора 7 тактовых импульсов и объединенные установочный вход первого 8 счетчика и счетный вход второго 30 счетчика являются синхронизирующими входами информационного 4(5, 6) канала, информационные входы второго 14 блока регистров являются информационными входами информационного 4(5, 6) канала, выходы первого 29 регистра являются вторыми выходами информационного 4(5, 6) канала, первые выходы информационных 4, 5, 6 каналов соединены с одноименными входами соответствующих элементов ИЛИ 1, 2, 3, выходы которых соединены с одноименными управляющими входами информационных 4, 5, 6 каналов, вторые выходы которых являются выходами устройства, первые входы других блоков 35, 36 выбора кадров объединены и соединены с выходом второго 30 счетчика, вторые входы других блоков 35, 36 выбора кадров подключены к выходам других регистров 37, 38 программ выбора кадров, первые и вторые входы которых соединены соответственно с установочными входами информационных 4, 5, 6 каналов и объединенными выходами соответствующих других блоков 35, 36 выбора кадров и первыми входами других триггеров 39, 40, вторые входы и выходы которых подключены соответственно к выходам соответствующих блоков 23, 24 выбора слов и управляющим входам ключей 20, 21 первой группы.

Блоки 13, 14, 15 регистров памяти (фиг. 3) содержат регистры 41, 42 43 памяти и ключи 44, 45, 46.

Работает устройство следующим образом.

Имеются магнитные ленты с записью телеметрической информации приемно-регистрирующих станций, осуществляющих в одном и том же временном интервале приемо-регистрацию информации одного бортового устройства испытываемого летательного аппарата с целью повышения достоверности приема информации путем реализации методов разнесенного приема (например, по направлению, по частоте, по поляризации) или дублирования (резервирования) как практической реализации способа повышения надежности выполнения поставленной задачи (см. Андронов И. С. Финк Л.М. Передача дискретных сообщений по параллельными каналам. М. Сов. радио, 1971, стр. 3). При этом в информации на каждой магнитной ленте имеются свои ошибки и сбои, связанные с помехами при приеме. Для исключения этих ошибок и сбоев и получения обобщенного массива телеметрической информации, имеющей более высокую достоверность, чем информация, зарегистрированная каждой приемо-регистрирующей станцией, требуется провести совместную обработку исходной информации. Для обеспечения такой совместной обработки информации необходимо исходную информацию, воспроизводимую с магнитных лент, совместить во времени, а также исключить информацию, ненужную для обработки в данный момент.

При этом исходная информация с точностью до кадра (один и тот же номер кадра) совмещается во времени путем установки магнитных лент в исходное состояние на воспроизводящих магнитных запоминающих устройствах и синхронного запуска последних.

В исходном состоянии по каждому информационному 4, 5, 6 каналу в регистры 16, 17, 18, 32, 37, 38 вводятся установки (в регистры 32, 37, 38 номера кадров, а в регистры 16, 17, 18 номера слов информации, требуемой для обработки), обнуляется счетчик 30 кадров, триггеры 33, 39, 40 находятся в нулевом состоянии.

В рабочем состоянии сигналы информации с магнитных лент приемо-регистрирующих станций поступают в информационные 4, 5, 6 каналы. Сигналы информационных разрядов поступают на первый (информационный) вход второго 14 блока регистров памяти, сигналы тактовой синхронизации слов поступают на вход генератора 7 тактовых импульсов, сигналы кадровой синхронизации поступают на вход счетчика 30 кадров и фазирующий вход первого 8 счетчика слов. Счетчик 30 кадров и первый 8 счетчик слов ведут соответственно счет кадров и слов, поступающих в информационный канал.

Сигналы разрядов информации (адресная информация) о номере слов и номере кадров соответственно с выходов счетчиков 8 и 30 поступают на входы блоков 22, 23, 24 выбора слов, первый (информационный) вход третьего 15 блока регистров памяти и первый (информационный) вход первого 13 блока регистров памяти, первые входы блоков 31, 35, 36 выбора кадров.

Под действием импульсов с выхода генератора 7, задержанных элементом 12 задержки, в блоки 13, 14 и 15 производится запись сигналов информации, поступающих в параллельном коде на первые входы блоков 13, 14 и 15, а также сдвиг в блоках 13, 14, 15 ранее записанных слов на один регистр 41, 42, 43. На другие входы блоков 31, 35, 36 поступают сигналы информации о номере кадра, нужного для обработки. При совпадении номеров нужного для обработки кадра и поступившего в информационный канал соответствующие блоки 31, 35, 36 вырабатывают сигнал совпадения, которые устанавливают в соответствующих регистрах 32, 37, 38 (например, путем сдвига)ь очередной номер нужного для обработки кадра и переводят соответствующие триггеры 33, 39, 40 в единичное состояние. Сигналы высокого уровня с выхода соответствующих триггеров 33, 39, 40 поступают на входы соответствующих ключей 19, 20, 21 и разрешают прохождение через эти ключи сигналов информации о номерах нужных для обработки слов с выхода соответствующих регистров 16, 17, 18 программ выбора слов на другие входы соответствующих блоков 22, 23, 24 выбора слов. При совпадении в блоках 22, 23, 24 номеров требуемого для обработки и поступившего в информационные каналы номеров слов, блоки 22, 23, 24 вырабатывают сигнал, запускающий соответствующие счетчики 9, 10, 11 слов, которые считают импульсы с выхода генератора 7, тем самым счетчики 9, 10, 11 считают, в каком из регистров 41, 42, 43 блоков 13, 14, 15, начиная от регистра 41, находится информация выбираемого слова. Кроме того, сигнал с выхода блоков 22, 23, 24 поступает на другие входы соответствующих триггеров 33, 39, 40, благодаря чему, возвращая последние в исходное состояние, и на выход информационных 4, 5, 6 каналов и далее в элементы ИЛИ 1, 2, 3. После приема нужного выбираемого номера слова в каждый информационный канал соответствующий элемент ИЛИ 1, 2, 3 выдает сигнал разрешения считывания информации. Под действием этого сигнала открывается один из соответствующих ключей 25, 26, 27, и сигнал информации о номере регистра 41, 42, 43 блоков 13, 14, 15, в котором находится информация выбранных слов, через открытый соответствующий ключ 25, 26, 27 проходит на вход дешифратора 28. На соответствующем выходе дешифратора 28 появляется сигнал, который поступает в блоки 13, 14, 15 и открывает соответствующий ключ 44, 45, 46. Тем самым на входы выходного регистра 29 поступают сигналы разрядов информации из блока 15 о номере выбранного слова, из блока 13 о номере выбранного кадра, из блока 14 об информации (о значении телеметрируемого параметра) выбранного слова. Под действием сигнала с выхода элементов ИЛИ 1, 2, 3, прошедших через элемент ИЛИ 34 на вход регистра 29, производится обнуление регистра 29, а затем запись информации выбранного слова (адресная часть номер кадра и номер слова, информационная часть значение параметра).

Таким образом, обеспечивается совмещение во времени на выходах информационных 4, 5, 6 каналов одноименных слов, считываемых с разных магнитных лент.

Исходя из работы устройства, очевидно, что заявляемое устройство в отличие от известного для вышеприведенного конкретного примера (см. табл.2) выберет и выдаст на выход для обработки информацию в соответствии с табл. 3.

Сравнение данных, приведенных в табл. 1, 2 и 3, позволяет сделать вывод о технических преимуществах заявляемого устройства по сравнению с прототипом.

Коэффициент сжатия объема информации каждым информационным каналом заявляемого устройства

где C= K•N(n_ш+2) объем сигналов информации в двоичных единицах, подаваемых на вход информационного канала устройства за сеанс обработки;
K число кадров;
N число слов в кадре;
n_и- число информационных разрядов двоичного кода;
объем сигналов информации в двоичных единицах на выходе информационного канала устройства за сеанс обработки;
n_N= <log₂(N+1)> число разрядов двоичного кода, необходимых для указания (отображения) номера выбранного слова;
n_k<log₂(K+1)> число разрядов двоичного кода, необходимых для указания (отображения) номера кадра, из которых выбрано слово;
K_i число кадров, из которых выбирается i-ое слово (i-ый параметр), (1≅i≅N, 0≅K_i≅K);
<.> операция округления до ближайшего целого сверху (например, <3,1>=4).

Коэффициент сжатия объема информации каждым информационным каналом известного устройства (прототипа)

где C₂= (n_N+n_K+n_U)(K_i)_max •n_i объем сигналов информации в двоичных единицах на выходе информационного канала известного устройства за сеанс обработки;
(K_i)_max число кадров, из которых выбираются i-ые параметры;
n_i число выбираемых i-ых параметров (1≅n_i≅N);
Коэффициент выигрыша по объему сжатия информации заявляемого устройства по сравнению с известным устройством

Для вышеприведенного примера (см. табл. 1, 2, 3) (K_i)_max 4; n_i=7; , следовательно, K=2,8.

Как видно из вышеизложенного, заявляемое устройство обладает новизной, существенными отличиями и при использовании дает положительный эффект, состоящий в том, что обеспечивается повышение информативности устройства путем увеличения сжатия объема выходного потока сигналов устройства.

Экономический эффект может быть получен от использования предлагаемого технического решения в связи с увеличением сжатия объема выходного потока сигналов устройства, что в свою очередь позволяет сократить время на обработку информации и повысить оперативность получения результатов проведения исследований и испытаний различных объектов памяти ЭВМ, на которой обрабатывается информация.

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться в телеметрических системах для приема и обработки информации. Изобретение позволяет повысить информативность устройства путем увеличения сжатия объема выходных потоков сигналов устройства благодаря детализации выбора требуемых для обработки слов (параметров) информации по кадрам. В информационные каналы устройства дополнительно введены N-1 (где N - число слов в кадре) блоков выбора кадров, N-1 регистров программ выбора кадров, N-1 триггеров, которые соответствующим образом соединены между собой и другими элементами информационных каналов. 3 табл., 3 ил.

Устройство для приема и обработки информации, содержащее информационные каналы, в каждом из которых синхронизирующие, информационные и установочные входы являются одноименными входами устройства и каждый из которых состоит из генератора тактовых импульсов, счетчиков, блоков регистров, дешифратора, блоков сравнения, блоков выбора кадров, триггеров, элемента ИЛИ и регистров, отличающееся тем, что в устройство введены элементы ИЛИ и в каждый информационный канал группы ключей, группа счетчиков, элемент задержки и регистры программы выбора кадров, выход генератора тактовых импульсов соединен со счетными входами первого счетчика и группы счетчиков и через элемент задержки с управляющими входами блоков регистров, выходы регистров группы соединены с одноименными информационными входами одноименных ключей первой группы, выходы которых соединены с одноименными первыми входами одноименных блоков сравнения группы, выходы которых соединены с управляющими входами счетчиков группы и являются выходами информационного канала, выходы счетчиков группы соединены с одноименными информационными входами одноименных ключей второй группы, выходы которых соединены с соответствующими входами дешифратора, выходы дешифратора соединены с одноименными управляющими входами группы блоков регистров, выходы которых соединены с соответствующими информационными входами регистра, выходы первого счетчика соединены с одноименными вторыми входами блоков сравнения группы и информационными входами третьего блока регистров, выходы второго счетчика соединены с одноименными информационными входами первого блока регистров и первыми входами блоков выбора кадров, выходы которых соединены с управляющим входом одноименного регистра программы выбора кадров и первым входом одноименного триггера, выходы регистров программы выбора кадров соединены с вторыми входами одноименных блоков выбора кадров, вторые входы каждого триггера подключены к выходу соответствующего блока сравнения группы, выход каждого триггера соединен с управляющим входом соответствующего ключа первой группы, выход элемента ИЛИ соединен с управляющим входом первого регистра, входы регистров группы, установочный вход второго счетчика и информационные входы регистров программы выбора кадров являются соответствующими установочными входами соответствующего информационного канала, управляющие входы ключей второй группы объединены с соответствующими входами элемента ИЛИ и являются управляющими входами каждого информационного канала, вход генератора тактовых импульсов и объединенные установочный вход первого счетчика и счетный вход второго счетчика являются синхронизирующими входами каждого информационного канала, информационные входы блоков регистров являются информационными входами каждого информационного канала, выходы регистра являются вторыми выходами информационного канала, первые выходы информационных каналов соединены с одноименными входами соответствующих элементов ИЛИ, выходы которых соединены с одноименными управляющими входами информационных каналов, вторые выходы которых являются выходами устройства.