УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖАТИЯ ИНФОРМАЦИИ Советский патент 1968 года по МПК G08C19/28 

Известны устройства сжатия информации, в которых повышение помехоустойчивости осуществляется за счет использования обратного канала, корректирующих кодов или увеличения соотношения «сигнал-помеха», что вызывает увеличение объема сигнала в канале связи.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем выход схемы сравнения подключен ко входам магнитных оперативных устройств и входу счетчика, выход которого через схему перезаписи подсоединен на выход регистра, связанного одновременно через дешифратор с делителем частоты и через преобразователь код-аналог с широтно-импульсным модулятором. Вход делителя частоты через вентиль подсоединен к задающему генератору, а выход через другой вентиль - ко входу магнитных оперативных запоминающих устройств и через устройства временной задержки - на вход временного распределителя импульсов. Выход выходного регистра, объединенный с выходом устройства выдачи кода времени, подключен на вход широтно-импульсного модулятора.

Такое соединение элементов позволило повысить помехоустойчивость всего устройства.

Принцип работы устройства заключается в следующем.

Применяется структура кода, состоящая из рабочего цикла, за время которого каждому каналу выделяется свое канальное время. Перед каждым рабочим циклом дается текущее время в цифровом виде. Каждый канал в рабочем цикле представляется адресом (номером канала) и кодом параметра.

Время рабочего цикла является постоянным. При представлении параметров в цифровом виде используется адаптивная дискретизация каналов, в результате которой за время рабочего цикла осуществляется преобразование только тех каналов, измеряемые параметры которых за время между отсчетами изменили свое значение на величину более допустимой, определяемой требуемой точностью.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит задающий генератор 1, триггер управления 2 работой аналого-цифрового преобразователя, аналого-цифровой преобразователь 3, ячейки памяти 4, 5 и 6, аналоговый ключ 7, аналоговые ключи 8 коммутатора каналов, коммутатор каналов 9, буферное устройство 10, сглаживающее устройство 11, схему сравнения 12, устройство коммутации 13 схемы сравнения, триггер 14 разрешения на считывание, схему выдачи кода времени 15, магнитные оперативные запоминающие устройства (МОЗУ) 16 и 17, счетчик 18 количества преобразуемых параметров за один рабочий цикл, схему 19 перезаписи числа со счетчика в регистр, регистр 20, дешифратор 21 числа параметров, вентили 22-39, делитель частоты 40 с управляемым коэффициентом деления, устройства временной задержки 41-49, триггер 50 управления режимом МОЗУ, временной распределитель 51 импульсов, преобразователь код-аналог 52, широтно-импульсный модулятор 53, усилитель 54 импульсов, выходной регистр 55, триггеры 56-61 с двумя устойчивыми состояниями, усилители-формирователи 62-64, схему ИЛИ 65 и ячейки памяти МОЗУ 66.

В том случае, когда на выходе I коммутатора каналов 9 имеет место сигнал, открывается вентиль 22, благодаря чему импульсы с задающего генератора 1 поступают в схему выдачи кода времени 15. Импульсы кода времени через широтно-импульсный модулятор 53 и усилитель 54 поступают в канал связи.

После этого сигнал появляется на выходе коммутатора каналов 9, благодаря чему аналоговая величина параметра первого канала через ключи 8 коммутатора каналов подключается к аналого-цифровому преобразователю 3, к закрытому аналоговому ключу 7 и через сглаживающее устройство 11 - к схеме сравнения 12, на которую через буферное устройство 10 также подключается величина этого же параметра предыдущего отсчета, которая хранится в течение времени между отсчетами в ячейке 4. Выходы коммутатора каналов 9 подключены на вход устройства коммутации 13 схемы сравнения, которое формирует короткий импульс опроса для схемы сравнения и одновременно задерживает импульс опроса на время, в течение которого заканчиваются переходные процессы при подключении аналоговых величин к схеме сравнения.

На выходе схемы сравнения 12 при опросе имеет место импульс только при выполнении условия

где - текущее значение параметра,

- значение параметра в ячейке памяти.

В этом случае срабатывает триггер управления 2, который разрешает преобразование текущего значения параметра в код и открывает аналоговый ключ 7, благодаря чему осуществляется запоминание в ячейке памяти 4 нового значения измеряемого параметра.

Пусть триггер 50 находится в таком состоянии, что вентиль 24 открыт, а вентиль 31 закрыт. В этом случае в МОЗУ 16 будет осуществляться запись преобразуемых в данном рабочем цикле параметров. Через открытый вентиль 29 импульсом с выхода схемы сравнения 12 триггер 57 устанавливается в состояние «I», которое соответствует тому, что параметр первого канала преобразуется в цифровой код и по окончании преобразования с аналого-цифрового преобразователя 3 через открытый вентиль 37 переписывается в линейку ячеек памяти МОЗУ первого канала. Необходимо отметить, что в линейках ячеек памяти МОЗУ всех каналов имеются ячейки, в которых постоянно записан адрес (номер каналов). Одновременно выходной импульс с выхода схемы сравнения 12 поступает на счетный вход счетчика 18, подсчитывающего количество параметров, преобразованных за один рабочий цикл.

Опрос, преобразование и запоминание параметров остальных каналов в рабочем цикле осуществляется аналогичным путем (образом).

Таким образом, число параметров, преобразованных за один рабочий цикл, записано в счетчике 18, значения их записаны в соответствующие линейки МОЗУ, а состояние триггеров 57, 59 и 61 указывают, какие конкретно параметры были отсчитаны за данный рабочий цикл. Следует отметить, что с одного из выходов коммутаторов каналов 9 сигнал поступает на вход устройства выдачи кода времени, благодаря чему код времени соответствует номеру рабочего цикла.

В течение следующего рабочего цикла запись значений преобразуемых параметров осуществляется в МОЗУ 17, а с МОЗУ 16 производится считывание записанной информации. Таким образом, следующий рабочий цикл начинается выдачей кода времени.

Рассмотрим теперь только процесс считывания кода с МОЗУ, так как преобразование и запись осуществляются по-прежнему.

При появлении сигнала на выходе II коммутатора каналов 9 производится сброс регистра 20, переключение триггера 14 разрешения на считывание, благодаря чему вентиль 30 закрывается, прекращая считывание, и через устройство временной задержки 25 перезапись числа со счетчика 18 в регистр 20. При этом дешифратор 21 выдает одну из команд, соответствующую числу преобразованных за цикл параметров. После этого через устройство временной задержки производится сброс на нуль счетчика 18. После записи числа в регистр 20 через устройство временной задержки производится переключение триггера 14, благодаря чему открывается вентиль 23, и импульсы от задающего генератора 1 поступают на вход делителя частоты 40.

В зависимости от числа, записанного в регистр 20, коэффициент деления определяется из соотношения

где K - число каналов, N - число преобразованных за цикл параметров.

Импульсы с делителя частоты 40 поступают через вентиль 31 на вход триггера 56 и через устройство временной задержки 49 - на вход временного распределителя 51 импульсов. Триггер 56 срабатывает и выдает импульс на счетный вход триггера 57. Если триггер 57 находился в состоянии «I» (в линейку данного канала МОЗУ записан код параметра первого канала), то при его переключении в состояние «0» импульс с нулевого выхода триггера 57 через усилитель-формирователь 62 и открытый вентиль 27 производит считывание адреса и кода с линейки МОЗУ в выходной регистр 55, а также переключает триггер 58 в состояние «I», благодаря чему вентиль 36 открывается. Импульсами с временного распределителя 51 осуществляется последовательное считывание кода с выходного регистра 55. По окончании считывания кода с регистра 55 через устройство задержки 44 производится его сброс и последним импульсом с временного распределителя 51 через устройства задержки 44 и 45 и открытые вентили 25, 36 и 30 осуществляется подача импульса на счетный вход триггера 59, а через устройство задержки 46 установка триггера 58 в состояние «0».

В том случае, если триггер 57 находится в состоянии «0», то при подаче импульса на его счетный вход он переключается в состояние «I» и с единичного выхода этого триггера импульс поступает на счетный вход триггера 58. В зависимости от исходного состояния триггера 59 будет осуществляться либо считывание с МОЗУ, либо опрос следующего триггера 61. Таким образом, осуществляется последовательное считывание только тех линеек МОЗУ 16, в которых осуществлялась запись. Запись и считывание в МОЗУ 17 производится аналогично. По окончании считывания с МОЗУ 16 после опроса триггера 61 через схему ИЛИ производится установка триггеров 56, 57, 59 и 61 в состояние «0».

Выходы регистра 20 через преобразователь код-аналог 52 подключены к широтно-импульсному модулятору 53, на который поступают импульсы запуска с выходного регистра 55. Выходная величина преобразователя код-аналог 52, зависящая от записанного числа в регистр 20, определяет длительность выходных импульсов широтно-импульсного модулятора 53, который через усилитель 54 поступает в канал связи.

Таким образом, повышается помехоустойчивость передачи информации по каналу связи.

Устройство для сжатия информации, содержащее задающий генератор, аналого-цифровой преобразователь, триггер управления, ячейки памяти, аналоговый ключ, коммутатор каналов, сглаживающее устройство, буферное устройство памяти, схему сравнения, схему выдачи кода времени, счетчик, регистры, дешифратор, вентили, делитель частоты с управляемым коэффициентом деления, устройство временной задержки, временной распределитель импульсов, преобразователь код-аналог, широтно-импульсный модулятор, усилитель импульсов, а также схему перезаписи и магнитные оперативные запоминающие устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости передачи выходной информации, в нем выход схемы сравнения подключен ко входам магнитных оперативных устройств и входу счетчика, выход которого через схему перезаписи подсоединен на вход регистра, связанного одновременно через дешифратор с делителем частоты и через преобразователь код-аналог с широтно-импульсным модулятором; вход делителя частоты через вентиль подсоединен к задающему генератору, а выход через другой вентиль - ко входу магнитных оперативных запоминающих устройств и через устройства временной задержки - на вход временного распределителя импульсов; выход выходного регистра, объединенный с выходом устройства выдачи кода времени, подключен на вход широтно-импульсного модулятора.