Устройство для сжатия информации Советский патент 1986 года по МПК G08C19/28 

Изобретение относится к телеметии и может быть использовано в адапивных информационно-измерительных истемах.

Цель изобретения - повьшение инормативности устройства.

На чертеже представлена структурая схема устройства.

Устройство для сжатия информации одержит коммутатор 1, аналого-цифовой преобразователь 2, сумматор 3, блок.4 регистров, второй и первый блоки 5и 6 сравнения,первый блок 7 памяти, блок 8 счетчиков отсчетов, блок 9 ключей, второй блок 10 памяти выборок, программно-временной блок 11, третий блок 12 памяти апертур и четвертый блок 13 буферной памяти.

Устройство работает следующим образом.

Программно-временной блок 11 с помощью сигналов управления задает алгоритм работы всего устройства как предсказателя нулевого и первого порядков . При поступлении первого отсчета с начала работы от каждого канала и при поступлении каждого существенного отсчета устройство формирует базовые отсчеты для каждого канала, считая каждый первый отсчет существенным и передавая его на выход. Для каждого второго отсчета, а также первого после каждого существенного отсчета устройство работает только по алгоритму предсказания нулевого порядка, а начиная с каждого третьего с начала работы и второго после каждого существенного отсчета - по алгоритмам предсказания нулевого и первого порядков одновременно. При этом с первого выхода блока 11 адрес опрашиваемого канала поступает одно- временно на входы коммутатора 1 и блока 7 п амяти для формирования кодированных сообщений-. Первый отсчет от коммутатора 1 поступает на информационный вход аналого-цифрового преобразователя 2. На следующем такте управления с второго выхода блока 11 на управляющий вход аиалого-цифро- в.ого преобразователя 2 поступает сигнал начала преобразования сигнала от датчиков в кодо-импульсный сигнал. Одновременно с третьего выхода блока 11 поступает сигнал на блок 8 счетчиков отсчетов, блок 12 памяти апертур и блок 10 памяти выборок. В блоке 8 счетчик отсчетов первого

1254522

канала изменяет свое состояние на соответствующее порядковому номеру отсчета и вырабатывает управляющий сигнал, который поступает на блок 9

ключей для коммутации цепей в состояние формирования базового отсчета. При этом блоки 5 и 6 сравнения отключаются от выхода аналого-цифрового преобразователя 2. При поступлеНИИ сигнала в блок 12 памяти производится выбор апертуры, соответствующей первому каналу. В блоке 10 памяти выборок контролируется установка регистра памяти базового отсчета,

соответствующего первому каналу, в нулевое состояние. По окончании аналого-цифрового преобразования в преобразователе 2 блок 11 выдает разрешение на считывание кода значения

первого отсчета с выходов преобразователя 2 на информационные входы сумматора 3 и блока 9 ключей. Одновременно на другие входы сумматора 3 подаются исходные данные от блока 8

счетчиков, блока 12 памяти апертур, и блока 10 памяти выборок для расчета граничных значений предсказания нулевого порядка по формулам:

У

У,

lot УЗО. ysj -Aj

(1)

где У. о, )У)02 соответственно верхнее

р01

А; 3 и нижнее граничные значения для предсказания нулевого порядка значений отсчетов j-ro канала;

базовое значение отсчета (или значение первого отсчета) j-ro канала;

значение апертуры j-ro канала;

номер опрашиваемого канала.

По окончании вычислений граничные значения в двоичном коде записываются в регистры граничных значений предсказания нулевого порядка для первого канала блока 4 регистров. Кодовое значение первого отсчета, поступившее в блок 9 ключей, с третьего выхода последнего поступает на информационный вход блока 7 памяти. В блоке 7 из кодов адреса первого канала и значения первого отсчета формируется кодированное сообщение.

3

которое по командам блока 11 записывается в блок 13 памяти и передается на выход устройства. Кроме .того, кодовое значение первого отсчета в блоке 7 принимается за базовое и пе редается на вход блока 10 памяти выборок, в котором записывается в сооветствующий регистр. С третьего выхода блока 7 памяти на счетный вход блока 8 счетчиков поступает единица для вычитания из кода номера текущего отсчета при вычислении граничных значений предсказания первого порядка. На эток цикл работы по первому отсчету первого канала прекращается Работа устройства по другим каналам аналогична описанной.

По окончании цикла опроса каналов с первого выхода блока 11 на адресный вход коммутатора 1 и адресный вход блока 7 памяти снова поступает адрес первого канала, по которому второй отсчет через коммута- тор 1 подается на информационный вход аналого-цифрового преобразователя 2. По командам от блока 11 преобразователь 2 производит аналого- цифровое преобразование, а блок 8 счетчиков, блок 12 памяти апертур и блок 10 памяти выборок готовятся к вьщаче исходных данных для опрашиваемого канала в сумматор 3 для расчета граничных значений. Дополнительно с первого выхода блока 8 на управляющий вход блока 9 поступает сигнал для коммутации цепей в состояние, соответствующее работе предсказателя нулевого порядка. При этом первый вход блока 5 сравнения через блок 9 подключается к второму выходу аналого-цифрового преобразователя 2 Аналого-цифровой преобразователь 2, блок 8 счетчиков и блоки 10 и 12 памяти последовательно вьщают коды исходных данных в сумматор 3.

В сумматоре 3 производится расчет граничных значений предсказания первого порядка по формулам:

Tj.(ij-1 YM-Ysj Y8j A.; (2) Yj,, (ij-1)(Y.. .-A.

где Y , ,Y; - соответственно верхнее и нижнее граничные значения для предсказания первого порядка значений

отсчетов J-го канала

- 1-й отсчет в -j-M

канале, отсчитанный от базового;

- номер отсчета в J-M канале, отсчитываемый от базового отсчета .

0

5

0

5

С второго и третьего выходов блока 9 кодовое значение второго отсчета поступает на входы блока 5 сравнения и блока 7 памяти, где пози- ционно формируется кодовое сообщение из кодов адреса и значения второго отсчета. По окончании вычислений в сумматоре 3 граничных значений Y;,, и Y;,, их коды записываются в регистры граничных значений предсказания перного порядка первого канала блока 4. По сигналу с шестого выхода блока 11 с второго выхода блока 4 регистров кодированные значения предсказания нулевого порядка Yi,,, и Y 2 подаются на вход блока 5 сравнения, в котором они сравниваются с кодовым значением второго отсчета. Если оно лежит в пределах граничных значений, на выходе блока 5 срав- нения появляется О, если значение отсчета выходит за пределы установ- ленных граничных значений, на выходе блока 5 формируется . Результаты сравнения поступают на вход блока 7

5 памяти. Блок 7 при поступлении О признает значение отсчета избыточ- ным и стирает его. Если на вход блока 7 памяти поступает 1, значение отсчета признается существенным. В

0 этом случае с первого выхода блока 7 памяти кодовое сообщение поступает на информационный вход блока 13 бу- ферной памяти и далее на вьтход устройства, с четвертого выхода кодовое

5 значение второго отсчета, признанного существенным и взятого за новое базовое значение, подается на информационный вход блока 10 памяти, в котором записывается вместо старого

0 базового значения отсчета для опрашиваемого канала. С второго выхода блока 7 памяти на вход блока 11 поступает сигнал признака существенности отсчета, по которому формируется

5 команда для расчета граничных значений предсказания нулевого порядка по новому базовому значению по формуле (1). При этом с выхода блока 11 вы-

даются команды, поступающие на вход блока 8 счетчиков отсчета первого канала (происходит сброс числового значения, записанного в его регистре и входы блоков 12 и 10 памяти. Значения апертуры и базового отсчета поступают на входы сумматора 3 для выполнения вычислений по формуле (1) По окончании вычислений новые граничные значения предсказания нулево го порядка поступают в блок 4 для записи вместо старых в соответствующие регистры, а граничные значения предсказания первого порядка по команде с шестого выхода блока 11, поступающей на вход блока 4, стираются. Аналогичные операции выполняются для других опрашиваемых каналов во втором цикле опроса,

В третьем цикле опроса каналов и всех последующих циклах, если предыдущий отсчет В опрашиваемом к анале был существенный, работа устройства происходит аналогично описанному для второго отсчета. Если предьздущий отсчет в опрашиваемом канале был избыточный, устройство продолжает работу как предсказатель нулевого и первого порядков одновременно. При этом алгоритм работы отличается от описанного для второго отсчета тем, что блок 9 по команде от блока 8 счетчиков коммутирует цепи таким образом, что первые входы блоков 5 и 6 сравнения одновременно подключаются к второму выходу аналого-цифрового преобразователя 2 Это обеспечивает одновременное поступление кодов третьего и последующих отсчетов на входы блоков 5 и 6, в которых они сравниваются с граничными значениями алгоритмов предсказания нулевого и первого порядков, рассчитанными по формулам (1) и (2) Результаты сравнения поступают на входы Злока 7 памяти. Если текущее значение отсчета лежит в пределах граничных значений предсказания нулвого или первого порядка или обоих вместе, что соответствует появлению на выходах одного из блоков 5 и 6 сравнения или обоих вместе О, значение текущего отсчета блоком 7 памяти признается избыточным и далее работа устройства происходит анало- гично описанному. Если значение отсчета выходит за граничные значения предсказания как нулевого, так и

10

20

25

) . 1555

30

35

40

45

50

первого порядков, т.е. на выходах блоков 5 и 6 сравнения появляются 1, значение текущего отсчета признается существенным. Далее работа устройства происходит аналогично описанному.

Таким образом, предлагаемое устройство обладает большей информативностью за счет одновременного использования для сжатия информации алгоритмов предсказания нулевого и первого порядков.

Формула изобр.е тения

Устройство для сжатия информации, содержащее коммутатор, информационные входы которого являются входами устройства, выход коммутатора соединен с информационным входом аналого- цифрового преобразователя, первый выход которого соединен с первым входом сумматора, первый блок сравнения, выход которого соединен с первым управляющим входом первого блока памяти, программно-временной блок, первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы которого соединены соответственно с объединенными адресными входами коммутатора и первого блока памяти, с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя, с объединенными первыми управляющими входами второго и третьего блоков памяти, с объединенньми вторыми управляющими входами второго и третьего блоков памяти и с управляющим входом четвертого блока памятц, выход второго блока памяти соединен с вторым входом сумматора, выход четвертого блока памяти является выходом устройства, о тлич ающе - вся тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него введены блок ключей, блок регистров, второй блок сравнения и блок счетчиков, второй выход аналого-цифрового пр еобразователя соединен с информационным входом блока ключей, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами соответственно первого и второго блоков сравнения, третий выход блока -ключей и выход второго блока сравнения соединены соответственно с информационным и вторым управляющим входами первого блока памяти, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с информацион7 12545228

ным входом четвертого блока памяти,счетчиков и выход третьего блока па- входом программно-временного блока,мяти соединены соответственно с тре- .счетным входом блока счетчиков итьим и четвертым входами сумматора, информадионным входом второго бло-выход сумматора соединен с информа- ка памяти, первьш и второй управляю-5 ционным входом блока регистров, пер- щие входы блока счетчиков подключе-вьп и второй выходы которого соединены соответственно к третьему и чет-вы с вторыми входами соответственно вертому выходам программно-временно-первого и второго блоков сравнения, го блока, первый выход блока счетчи-шестой выход программно-временного ков соединен с управляющим входом10 блока соединен с управляющим входом блока ключей, второй выход блока блока регистров.

Изобретение предназначено для использования в адаптивньк телеметрических системах. Целью изобретения является повышение информативности устройства. При поступлении с начала работы первого отсчета от каждого канала и при поступлении каждого существенного отсчета устройство формирует базовые отсчеты для каждого канала, считая первый отсчет существенным и передавая его на выход. Для каждого второго отсчета, а также первого после каждого существенного отсчета устройство работает только по алгоритму предсказания нулевого порядка, а начиная с каждого третьего с начала работы и второго после каждого существенного отсчета -по алгоритмам предсказания нулевого и первого порядков одновременно. Устройство для сжатия информации содержит коммутатор 1, аналого- цифровой преобразователь 2, сумматор 3, блок 4 регистров, блоки 5 и 6 сравнения, блок 7 памяти, блок 8 счетчиков отсчетов, блок 9 ключей, блок 10 памяти выборок, хронизатор 11, блок 12 памяти апертур и блок 13 буферной памяти. 1 ил. с & (Л