Устройство для сжатия информации многоканальной телеметрии Советский патент 1974 года по МПК G08C19/28 

Изобретение относится к телемеханике и может найти применение в многоканальных синхронных системах с временным разделением.

Известны устройства для сжатия многоканальных сообщений, содержащие хронизатор, коммутатор каналов, ключи коммутатора, аналого-цифровой преобразователь, анализатор и буферный запоминающий блок, предназначенные для устранения избыточности, которая обусловлена лишь наличием автокорреляционных связей между выборками в сообщениях, передаваемых по каждому отдельному каналу.

Цель изобретения заключается в том, чтобы повысить эффективность (в смысле сокращения избыточности) обработки данных многоканальной телеметрии за счет учета не только автокорреляционных связей в сообщениях каждого канала, нои взаимокорреляционных связей,обусловленных взаимным влиянием сообщений различных каналов.

Указанная цель достигается за счет того, что в устройство введены генератор Уолша и формирователь коэффициентов Уолша, в который входят ключи и сумматор, причем входы генератора ортогональных функций Уолща подключены к соответствующим (Л/+1) выходам коммутатора каналов, начиная со второго, а выходы генератора Уолша - к первым

2

входам ключей формирователя коэффициентов Уолща; ко вторым входам их подключены соответствующие выходы канального аналогового запоминающего блока, выходы ключей

формирователя коэффициентов Уолща соединены с входами сумматора, выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя.

На чертеже представлена функциональная

блок-схема предлагаемого устройства, содержащего временной хронизатор 1, коммутатор каналов 2, блок ключей 3 коммутатора, канальный аналоговый запоминающий блок 4, генератор 5 ортогональных дискретных функций Уолща , формирователь 6 коэффициентов Уолша, состоящий из преобразующих ключей 7 и сумматора 8, аналого-цифровой преобразователь 9, анализатор 10 и буферный запоминающий блок И.

Принцип работы устройства основан на разложении входного многоканального сообщения в момент времени t-, (t, - момент дискретизации входных сообщений) в ряд по ортогональным функциям Уолща с целью устранения

корреляционных связей, существующих в этот момент между сообщениями в различных каналах телеметрической системы, и последующем анализе коэффициентов разложения на статическую независимость в смежные моменты времени tt-i и t.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии мгновенные значения коэффициентов Уолша, вычисленные в предыдущем (v-1)-м кадре, хранятся в анализаторе 10. Коммутатор каналов 2 установлен в исходное состояние, нри котором все ключи 3 коммутатора закрыты, а канальные аналоговые запоминающие блоки 4 и генератор 5 ортогональных дискретных функций Уолшта сброшены на нуль.

В момент времени v очередной имнульс временного хронизатора 1 переводит коммутатор каналов 2 в состояние, когда на нервом его выходе образуется сигнал, отнирающий одновременно все ключи 3 ко.ммутатора. За время действия этого сигнала входные сообщения через открытые ключи 3 воздействуют на соответствующие входы канальных аналоговых запоминающих блоков 4, с выходов которых эти запомненные значения подводятся к первым входам преобразующих ключей 7 формирователя 6 коэффициентов Уолша. Последующие импульсы временного хронизатора 1, начиная со второго до ()-го включительно (порядок счета ведется с момента времени ,), используются для формирования ортогональных дискретных функций Уолша и соответственно коэффициентов Уолша v-ro кадра. Так как работа устройства во все эти моменты времени одинакова, то имеет смысл проследить формирование и преобразование лишь одного коэффициента Уолша. Итак (1+1)-й импульс временного хронизатора 1, равный 1, 2, ..., N, устанавливает коммутатор 2 в (/+1)-е состояние. При этом с ()-ro выхода коммутатора на соответствующий вход генератора 5 функций Уолша подается команда, по которой на Л выходах генератора 5 образуется комбинация импульсов, соответ.ствующая г-й ортогональной функции Уолша. Эти импульсы, воздействуя на вторые входы преобразующих ключей 7, открывают их, и мгновенные значения входных сообщений с выходов канальных аналоговых запоминающих блоков 4 с соответствующими знаками (плюс или минус) одновременно подаются на входы сумматора 8, на выходе которого формируется мгновенное значение t-ro коэффициента Уолша, подаваемого затем на вход преобразователя аналог-цифра 9. Кодовая комбинация этого коэффициента с выхода преобразователя 9 поступает на вход анализатора 10. Анализатор производит сравнение t-x коэффициентов Уолша в двух смежных кадрах: V и (v-1), и если разность этих коэффициентов больше наперед заданного числа (дискретного уровня подпора) Д, то кодовая комбинация этого коэффициента и его адрес по команде с временного хронизатора 1 переписываются из анализатора 10 в буферный запоминающий блок 11. В том случае, если разность этих значений меньще величины V, то поступившее значение коэффициента Уолща стирается и

потому в канал связи не посылается.

После анализа N-ro коэффициента временной хронизатор 1 возвращает коммутатор 2 в исходное состояние, а канальные аналоговые запоминающие блоки 4 и генератор 5 ортогональных дискретных функций Уолша сбрасываются на нуль. Устройство готово к следующему (v-f 1)-му циклу работы.

Таким образом, предлагаемое устройство сжатия данных при одной и той же ошибке

восстановления исходных сообщений обеспечивает значительное увеличение коэффициента сжатия за счет обработки не самих сообщений, а коэффициентов их ортогонального разложения в ряд по функциям Уолша. Эффективность сжатия тем больше, чем больше взаимосвязь между компонентами исходного многоканального сообщения при прочих равных условиях.

Предмет изобретения, .

Устройство для сжатия информации, многоканальной телеметрии, содержащее аналогоцифровой преобразователь, выход которого подключен к первому входу анализатора, второй вход которого связан с первым выходом временного хронизатора, второй и третий выходы которого -- с первыми входами аналогоцифрового преобразователя и буферного запоминающего блока, вход которого соединен с

выходом анализатора, первый управляющий выход временного хронизатора подключен к управляющему входу блока ключей через коммутатор каналов, второй управляющий выход временного хронизатора связан с управляющим входом канального аналогового запоминающего блока, входы которого соединены с одноименными выходами блока ключей, Л входов которого соединены со входом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и эффективности работы устройства, в него введены генератор Уолша и формирователь коэффициентов Уолша, состоящий из ключей и сумматора, причем входы генератора Уолша подключены к

соответствующим (yV-f 1) выходам коммутатора каналов, начиная со второго, а выходы генератора Уолша - с первыми входами ключей формирователя коэффициентов Уолша, ко вторым входам подключены соответствующие

выходы канального аналогового запоминающего блока, выходы ключей формирователя коэффициентов Уолша к входам сумматора, выход которого подключен к входу аналогоцифрового преобразователя.

/V -