Устройство для сжатия информации Советский патент 1993 года по МПК G08C19/28 G11C27/02 

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к устройствам приема и передачи аналоговой информации, и может быть использовано в вычислительной, измерительной технике.

Цель изобретения - повышение инфор мативности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее дискретизатор входного сигнала, генератор прямоугольных импульсов и суммирующий элемент введены генератор одиночных импульсов, два блока задержки, блок элементов И, блок избирательной коммутаций, содержащий управляемые ключи и выходной фильтр.

Сущность изобретения заключается в том, что входной аналоговый сигнал подвергается дискретизации, затем происходит временная задержка отдельных дискрети- зированных частей, сдвинутых относительно друг друга на определенное время, за счет чего при помощи элементов И и управления происходит исключение част-и входного дискретизированного аналогового сигнала, с последующей перестановкой дискретов, т.е. происходит уменьшение времени существования входного аналогового сигнала без потери его основных информационных качеств.

Введение новых элементов генератора одиночных импульсов двух блоков задерж00

СО

со ю о ю

ки, блока элементов И, блока избирательной коммутации и выходного фильтра, образующих совместно с элементами прототипа: дискретизатором,генератором прямоугольных импульсов-и суммирующим элементом новую, неизвестную из источников информации, совокупность признаков, позволяющую обеспечить новую функцию-сжатие во времени входного аналогового сигнала без потери его основной информации позволяет сделать вывод, что заявленное устройство обладает новизной и существенными отличиями..

На фиг.1 приведена функциональная электрическая схема устройства для сжатия информации.

Устройство содержит дискретизатор 1, вход управления которого соединен с выходом генератора 2 прямоугольных импульсов, а выход - с входами элементов 3..1. 3.2, 3.3 первого блока 3 задержки, вторым входом первого элемента И 4.1 и первым входом третьего элемента 4,3 блока. 4 элементов И, первый вход которого соединен с вторым входом третьего элемента И 4.3, первым входом элемента И 4.4 и выходом второго элемента 3,2 задержки. Первый вход второго элемента И 4.2 соединен с вторым входом четвертого элемента И 4.4, входом генератора 5 одиночных импульсов и подключен к выходу третьего элемента 3.3 задержки, а второй вход- к выходу первого элемента 3.1 задержки. Третьи входы первого 4.1, второго 4.2 и третьего 4,3 элементов И соединены соответственно выходами третьего 6.3, второго 6.2 и первого 6,1 второго блока 6 задержки, входы которых сое- динены с третьим входом четвертого элемента И 4.4 и подключены к выходу генератора 5 одиночных импульсов.

Сигнальные входы первого 7.1, второго 7.2, третьего 7.3 и четвертого 7.4 ключей блока 7 избирательной коммутации соединены с выходами соответственно дискрети- затора 1, первого 3.1, второго 3.2 и третьего 3.3 элементов задержки, входы управления этих ключей соединены соответственно с выходами первого 4.1, второго 4.2, третьего .4.3 и четвертого 4.4 элементов И, а выходы ключей соединены между собой и подключены к входу суммирующего элемента 8 соединительного по выходу с входом выходного фильтра 9. Вход 10 и выход 11 являются соответственно входом и выходом устройства.

Дискретизатор 1 предназначен для дискретизации входного аналогового сигнала. Генератор 2 прямоугольных импульсов предназначен для генерации прямоугольных импульсов.

Первый блок 3 задержки предназначен для обеспечения параллельной различной во времени задержки входного дискретного сигнала за счет элементов задержки. Блок 4 элементов И обеспечивает последовательность выдачи управляющих сигналов в блок коммутации, выполнен на логических.элементах И.

Генератор 5 одиночных импульсов се- 0 лекции предназначен для управляемой ге- . нерации одиночных импульсов.

Второй блок 6 задержки импульсов с выхода генератора 5 обеспечивает параллельную задержку на различное время. 5Блок 7 избирательной коммутации

предназначен для выборочного включения поступающей на его вход дискретной информации, состоит из управляемых ключей. Суммирующий элемент 8 предназначен 0 для суммирования дискретов аналогового. сигнала,

Выходной фильтр 9 предназначен для формирования выходного сигнала.

На фиг.2 приведены диаграммы злект- 5 рических сигналов на входах и выходах элементов, входящих в схему заявленного устройства, где

12 - аналоговый входной сигнал на входе 10 устройства;

013 - прямоугольные импульсы на выходе генератора 2;

14 - дискретизированный аналоговый сигнал 12 на выходе дискретизатора 1;

15. 16, 17 - задержанные во времени

5 дискретизированные аналоговые сигналы

на выходах элементов задержки 3.1,3.2, 3.3;

18 - импульс на выходе генератора 5

одиночных импульсов;

19, 20, 21 - импульсы, задержанные во 0 времени элементами задержки 6.1, 6.2, 6.3; 22, 23, 24, 25-дискретные части аналогового сигнала на выходах ключей 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 блока 7 избирательной коммутации;

26- сформированный на выходе сумма- 5 тора 8 аналоговый сигнал;

27- отфильтрованный фильтром 9, сжатый во времени сигнал, поступающий на выход 11 устройства.

Устройство для сжатия информации

0 работает следующим образом.

На вход 10 устройства поступает аналоговый сигнал 12 (фиг.2) длительностью tci, который затем поступает на вход дискретизатора 1, одновременно на управляющий

5 вход которого с выхода генератора 2 поступают сигналы 13 с длительностью импульса Хи1 и периодом повторения равным 2хи1. В соответствии с приходящим сигналом 13 в дискретизаторе 1 происходит дискретизация входного сигнала с длительностью каждого дискрета равной времени tui. С выхода дискретизатора 1 сигнал 14 поступает одновременно: на входы элементов 3.1, 3.2, 3.3 задержки, на второй вход первого 4.1 элемента И, на первый вход третьего 4.3 элемента И и на сигнальный вход первого ключа 7.1 блока 7 избирательной коммутации. На выходе блока 3 формируются задержанные сигналы: на выходе первого элемента 3.1 задержки - сигнал 15, поступающий одновременно на второй вход второго 4.2 элемента И блока 4 и на сигнальный вход второго ключа 7.2 блока 7 избирательной коммутации; на выходе второго элемента 3.2 задержки - сигнал 16, поступающий одновременно на первый вход первого 4.1 элемента И, на второй вход третьего 4.3 элемента И и на первый вход четвертого 4.4 элемента И блока 4, а также на сигнальный вход третьего ключа 7.3 блока 7 избирательной коммутации; на выходе третьего элемента 3.3 задержки - сигнал 17,„ поступающий одновременно на второй вход четвертого 4.4 элемента И и на первый вход второго 4.2 элемента-И блока 4, а также на сигнальный вход четвертого ключа 7.4 блока 7 избирательной коммутации и вход генератора 5 одиночных импульсов. На выходе генератора 5 импульсный сигнал 18 с периодом следования большим.времени tci и длительностью, равной длительности первого дискрета сигнала 17. Первый 3.1, второй 3,2 и третий 3.3 элементы задержки обеспечивают временные задержки на время t3.1 (равное tui), t3,2 (равное 2tMi), t3.3 ( равное 3ti/ii) соответственно. С выхода генератора 5 одиночных импульсов, сигнал 18 поступает одновременно из входы первого 6,1, второго 6.2 и третьего 6.3 элементов блока б задержки, которые обеспечивают его задержку на время Ти1, 2иИ2, 3tni соответственно поз.19, 20 и 21. С выхода элемента 6.1 задержки сигнал 19 поступает на третий вход третьего 4.3 элемента И; с выхода элемента 6.2 задержки сигнал 20 поступает на третий вход второго 4.2 элемента И, а с выхода элемента 6.3 задержки сигнал 21 поступает на третий вход первого 4.1 элемента И блока 4.

Сигналы 14, 16 и 21 одновременно приходящие на входы первого 4,1 элемента 14 блока 4 позволяют выделить на выходе его управляющий сигнал, равный по длительности времени tni, который поступает на управляющий вход первого ключа 7.1 и приводит его в открытое состояние, а на сигнальный вход этого ключа поступает сигнал 14, в результате на выходе ключа 7.1 выделяется дискрет 25 сигнала 14.

Сигналы 15, 17 и 20 одновременно приходящие на входы второго 4.2 элемента И блока 4 позволяют выделить на его выходе управляющий сигнал, равный по длительно- 5 сти также tni; который поступает на управляющий вход второго ключа 7.2 и приводит его в открытое состояние на время :И1, а на сигнальный вход этого ключа поступает сигнал 15, в результате на выходе ключа 7.2

0 выделяется дискрет 24 сигнала 15.

Аналогичный процесс происходит и в остальных элементах блока 4 элементов И и блока 7 избирательной коммутации. - На входы третьего 4.3 элемента И при5 ходят сигналы 14, 16 и 19, выходной сигнал которого открывает третий ключ 7,3, который пропускает на выход дискрет 23 диск- ретизированного сигнала 16.

На входы четвертого 4.4 элемента И

0 приходят одновременно сигналы 16, 17 и 18, выходной сигнал которого открывает четвертый ключ 7.4, который пропускает на выход дискрет 22 сигнала 17. ,

5 Таким образом, через t3c от начала входного сигнала 12 на выходе суммирующего элемента 8 будет сформирован из дискретов 22, 23, 24 и 25 сигнал 26, поступающий на вход выходного фильтра 9, на выходе

0 которого будет сформирован сигнал 27, поступающий на выход 11 устройства. Этот сигнал будет задержан вс оремени на тзс, а длительность его будет .(для нашего примера) на 40% меньше исходного сигнала 12, в

5 то время как информационная структура (по амплитудному значению) остается достаточной для систем распознавания, необходимость получения более точной информации достигается за счет увеличе0 ния числа дискретов, входного сигнала, что достигается увеличением в п раз элементов первого блока 3 задержки, блока 4 элементов W, второго блока 6 задержки и блока 7 избирательной-коммутации,

5 Формула изоб ретения

Устройство для сжатия информации, содержащее дискретмзатор, управляющий вход которого соединен.с выходом генера- тора прямоугольных импульсов, сумматор и

0 фильтр, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него введены первый и второй блоки задержек, каждый из которых содер5 жит первый-третий элементы задержки, блок элементов И, содержащий первый-чет- вертый элементы И, блок коммутации, содержащий первый-четвертый управляемые ключи, и генератор одиночных импульсов, сигнальный вход дискретизаторз является информационным входом устройства, выход дискретизатора. подключен к входам .первого, второго и третьего элементов задержки первого блока задержки, к первым входам первого и третьего элементов И блока элементов И и первому входу первого управляемого ключа блока коммутации, объединенные вторые входы первого, третьего элементов И, первый вход четвертого элемента И -блока элементов И и первый вход третьего управляемого ключа блока коммутации подключены к выходу второго элемента задержки первого блока задержки, первый вход второго элемента И блока элементов И и первый вход второго управляемого ключа блока коммутации подключены к выходу первого элемента задержки первого блока задержки, выход третьего элемента задержки первого блока задержки соединен с перным входом четвертого управляемого ключа блока коммутации, вторыми входами второго и четвертого элементов И блока элементов И и с входом генератора одиночных импульсов, третьи входы первого - третьего элементов И блока элементов И подключены к выходам первого, второго и третьего элементов задержки второго блока задержки соответственно, выход генератора одиночных импульсов подключен к

третьему входу четвертого элемента И блока элементов I/I и к входам первого, второго и третьего элементов задержки второго блока задержки, выходы первого-четвертого элементов А блока элементов И подключены к

вторым входам одноименных управляемых ключей.блока коммутации, выходы первого- четвертого управляемых ключей блока коммутации соединены с входом сумматора, выход которого подключен к входу фильтра.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к устройствам приема и передачи аналоговой информации, а также может быть использовано в вычислитель- ной и измерительной технике. Цель изобретения - повышение информативности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее дискретизатор входного сигнала, генератор прямоугольных импульсов, фильтр и суммирующий элемент, введены генератор одиночных импульсов, первый и второй блоки задержки, выполненные из первого-третьего элементов задержки, блок элементов И, выполненный из первого-четвертого элементов И, блок коммутации, выполненный из управляемых ключей, и выходной фильтр. Такое выполнение устройства позволяет ди- скретизировать входной аналоговый сигнал с последующим запоминанием отдельных дискретов, сдвинутых относительно друг друга на определенное время, за счет чего при помощи элементов селекции происходит исключение части входного сигнала с последующей перестановкой дискретов; таким образом происходит уменьшение времени существования входного сигнала (сжатие) без потери его основных информационных качеств. 2 ил. ел с

Фиг. /

Г2

73

77 78

79 20

21

фиг. 2