Устройство для сокращения избыточности информации Советский патент 1990 года по МПК G08C19/28 

Изобретение относится к телеметрии Цель изобретения - повышение достоверности информации при наличии помех.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит блок 1 сравнения, выполненный на элементе 2 сравнения и пороговом элементе 3, форми- рователь 4 модели сигнала, выполненный на аналогово-цифровом преобразователе 5, элементе 6 задержки, регистре 7 памяти и цифроаналоговом преобразователе 8, ключ 9 и блок 10 уп- давления, выполненный на триггерах 11 и 12, элементах И 13 и 14, элементах 15 и 16 задержки, формирователе 17 импульсов, счетчике 18, элементах И 19 и ИЛИ 20, формирователе 21 еди- ничного импульса и инверторах 22 и 23.

Устройство работает следующим образом.

Информационный сигнал поступает на первый вход устройства (на первый вход элемента 2 сравнения и вход преобразователя 5), на второй вход элемента 2 сравнения поступает сигнал преобразователя 8, который имеет амплитуду, соответствующую амплитуде переданного последнего существенного отсчета.

При несовпадении амплитуд входных сигналов элемент 2 сравнения выдает сигнал несовпадения. Если сигнал несовпадения не превышает порог срабатывания порогового элемента, то с .выхода порогового элемента 3 низкий нулевой потенциал, пройдя через эле- мент И 13, поступает на вход инвертора 23 и один из входов элемента И 19 запрещая прохождение тактовых импульсов через элемент И 19 на счетный вход счетчика 18. С выхода инвертора 23 единичный сигнал, пройдя через элемент ИЛИ 20, поступает на вход формирователя 21, который формирует одиночный единичный импульс, поступающий на вход начальной установки счетчика 18 и вход инвертора 22. Счетчик 18 устанавливается в начальное состояние, а низкий нулевой потенциал с выхода инвертора 22 запрещает прохождение через элемент И 19 на счетный вход счетчика 18 тактовых управляющих импульсов. После прохождения сформированного формирователем 21 единичного импульса единичный сигнал

5

50

5 0

, ,Q с - 5

с выхода инвертора 22 поступает на вход элемента И 19.

По достижении сигнала с выхода элемента 2 сравнения величины, превышающей порог срабатывания порогового элемента 3 (порог выбирается исходя из требуемой погрешности аппроксимации измеряемого сигнала), последний выдает сигнал, соответствующий уровню логической единицы, который проходит через элемент И 13 на вход инвертора 23 и на вход элемента И 19 и вместе с единичным сигналом с выхода инвертора 22 разрешает прохождение на счетный вход счетчика 18 через элемент И 19 тактовых управляющих импульсов. Счетчик 18 начинает считать. Если к времени прихода на счетный вход счетчика n-го тактового импульса на входе начальной установки счетчика не появится единичный импульс с выхода формирователя 21, обусловленный отсутствием единичного сигнала на выходе блока сравнения, счетчик 18 переполняется и выдает сигнал на вход формирователя 17.

Формирователь 17 по переднему фронту сигнала высокого уровня, поступающего на его вход, формирует импульс, который с выхода формирователя 17 поступает на вход триггера 11, управ-f ляющий вход преобразователя 5 и вход элемента б задержки. При этом на выходе триггера 11 устанавливается низкий нулевой потенциал, запрещающий прохождение единичных сигналов с выхода блока 1 сравнения через элемент И 13. Преобразователь 5 преобразует амплитуду сигнала, действующего на его информационном входе, в двоичный код. Единичный импульс, поступивший на вход элемента 6 задержки, через время, достаточное для преобразования аналогового сигнала в цифровой в преобразователе 5, с выхода элемента 6 задержки поступает на управ- ляющий вход регистра 7 и разрешает запись в него цифрового сигнала. Цифровой сигнал с выхода регистра 7 поступает на вход преобразователя 8, который преобразует его в аналоговый сигнал, амплитуда которого с заданной точностью соответствует амплитуде существенного отсчета информационного сигнала. С выхода элемента 6 задержки сигнал логической единицы, пройдя через элемент ИЛИ 20. поступает на вход формирователя 21. Последний формирует одиночный единичный импульс, поступающий на вход начальной установки счетчика 18 и вход инвертора 22. Счетчике 18 устанавливается в начальное состояние, а нулевой сигнал с выхода инвертора 22 запрещает прохождение через элемент II 19 на счетный вход счетчика 18 тактовых управляющих импульсов. Одновременно импульс с выхода элемента 6 задержки поступает на третий выход устройства (выдается команда об окончании интервала дискретизации) и на вход элемента 15 задержки. Импульс с выхода элемента 15 задержки поступает на входы триггеров 11 и 12. Триггер 11 устанавливается в исходное единичное состояние, а триггер 12 - в нулевое состояние. На выходе триггера 12 устанавливается низкий нулевой потенциал, запрещающий прохождение сигналов от блока 1 сравнения через элемент И 13. Одновременно на выходе триггера 12( соединенном с входом элемента И 14, устанавливается высокий потенциал, который разрешает прохождение тактовых управляющих импульсов через элемент И 14. Первый тактовый импульс проходит через элемент И 14 на вход элемента 16 задержки, управляющий вход ключа 9 и второй выход устройства (признак считывания информации существенного отсчета). Ключ 9 открывается и пропускает сигнал с выхода преобразователя 8 на первый выход устройства. Тактовый импульс с выхода элемента И 14, пройдя через элемент 16 задержки, устанавливает триггер 12 в исходное единичное состояние, разрешая прохождение череэ элемент И 13 сигнала от блока 1 сравнения. После этого цикл работы устройства повторяется.

Таким образом, n-й отсчет считается существенным и передается только в том случае, когда с выхода блока 1 сравнения на элемент И 13 поступают подряд п значений сигнала превышения порога срабатывания порогового элемента. Если хотя бы один из п поступающих подряд значений сигнала с элемента 2 сравнения не превышает порог срабатывания порогового элемента, то счетчик, не переполнившись, устанавливается в начальное состояние, а на выходе преобразователя 8 уровень сигнала не изменяется, что обеспечи

вает повышение достоверности информации при наличии помех.

Вероятность ошибочного распознавания полезного сигнала на фоне помех является показательной функцией количества последовательных отсчетов входного сигнала, каждый из которых отличается от последнего существенного отсчета на величину, превышающую порог квантования.

Формула изобретения

15

5

0

Устройство для сокращения избыточности информации, содержащее блок сравнения, первый вход которого объединен с первым входом формирователя 0 модели сигнала и является первым

входом устройства, выход формирователя модели сигнала соединен с вторым входом блока сравнения и первым входом ключа, выход которого является 5 первым выходом устройства, блок управления, выполненный на формирователе импульсов, элементах И, элементах задержки и триггерах, прямые выходы первого и второго триггеров соеднне- 0 ны с одноименными входами первого элемента И, инверсный выход второго триггера соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен через первый элемент задержки с первым входом второго триггера и непосредственно с вторым входом ключа и является вторым выходом устройства, выход формирователя импульсов соединен с первым входом первого триггера и вторым входом формирователя модели сигнала, второй выход которого соединен через второй элемент задержки с вторыми входами первого и второго триггеров и является третьим 5 выходом устройства, выход блока сравнения соединен с третьим входом пер- гвого элемента И, второй вход второго элемента И является вторым входом устройства, отличающееся Q тем, что, с целью повышения достоверности информации при наличии помех, в блок управления введены формирователь единичного импульса, счетчик, инверторы, элемент ИЛИ и третий эле- , мент И, первый вход которого подключен к второму входу устройства, выход первого элемента И соединен непосредственно с вторым входом третьего элемента И и через первый инвер715416508

тор - с первым входом элемента ИЛИ,посредственно с первым входом счет-второй вход которого подключен к вто-чика и через второй инвертор с треть- рому входу формирователя модели сиг-им входом третьего элемента И, выход нала, выход элемента ИЛИ соединен скоторого соединен с вторым входом Входом формирователя единичного им-счетчика, выход которого соединен с пульса, выход которого соединен не-входом формирователя импульсов.

Изобретение относится к телеметрии и работает по алгоритму предсказателя нулевого порядка и обеспечивает выделение достоверной информации при наличии помех. Устройство содержит блок 1 сравнения, формирователь 4 модели сигнала, блок 10 управления, ключ 9. Блок 10 управления выполнен на триггерах 11,12, элементах 15,16 задержки, элементах И 13,14,19, формирователях 17,21 импульсов, счетчика 18, элементе ИЛИ 20, инверторах 22,23. Значения входного сигнала передаются на выход устройства после анализа поступающих на его вход нескольких последовательных значений напряжения, содержащего полезный сигнал и помеху. При этом вероятность ошибочного распознавания полезного сигнала является показательной функцией количества последовательных отсчетов входного сигнала, каждый из которых отличается от последнего существенного отсчета на величину, превышающую порог квантования. 1 ил.