Устройство для сжатия информации Советский патент 1976 года по МПК G08C15/06 

ющий вход блока дешифрации соединен с выходом блока синхронизации. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - график аппроксимируемого процесса. Устройство для сжатия информации содержит (фиг. 1) сумматор 1, блок 2 оперативной памяти, блок 3 буферной памяти, блок 4 дешифрации, блок 5 сравнения, блок 6 синхронизации, коммутаторы 7, 8. Устройство реализует критерий выборки в соответствии с выражением --.2.Я() где Ao t/i-г/о г/о - ордината процесса в момент предыдуш,ей трансляции; Уг - текущая ордината процесса; i - порядковый номер ординаты в текуш,ей выборке; б - допустимое значение линейной аппроксимации;А, - коэффициент, зависящий от точности аппроксимации. При выполнении условия () с выхода блока 2 оперативной памяти, хранящей величины допусков, значение г/г-i через коммутатор 7 поступает в блок 3 буферной памяти, где происходит запоминание существенных выборок, поступающих с непостоянной скоростью и преобразование их в поток данных с постоянной частотой следования. Устройство работает следующим образом. При поступлении ординаты у. (выборка № i канала S) на один вход сумматора 1 на другой его вход из блока 2 оперативной памяти поступает ордината Сумматор 1 выполяет операцию Узп Узп-г Aj- Значение Аг поступает на вход коммутатора 8. Одновременно значение г/. поступает на вход блока 5 сравнения, на другой вход которого поступает значение блока 2 оперативной памяти. Блок 5 сравнения выполняет операцию у - Уsii-i . Одновременно на блок 4 дешифрации из блока 2 оперативной памяти поступает хранящееся там значение опорного приращения АО. Блок 4 дещифрации выполняет операцию

лученное значение направляет на блок 5 сравнения, в котором осуществляется операция

- Ег/г- Полученный результат сравнивается с поступивщим из блока 2 оперативной памяти допустимым значением линейной аппроксимации А,б. Если результат этого сравнения превысит заданное значение, то с блока 5 сравнения поступит сигнал на включение коммутатора 7 и 8. В результате значение пройдет через коммутатор 8 и поступит в блок 3 буферной памяти, а значение Аг через ком16

:г::22.

+

так как для принятого процесса , то для имеем

Арг -6 о 2 2

Для остальных значений i указанная величина приведена в таблице.

Рассмотрим работу устройства при . при левая часть критерия () равна 1, т. е. мутатор 7 поступит в блок 2 оперативной памяти и в дальнейших замерах будет использоваться в качестве эталонного АО. Рассмотрим подробно работу предлагаемого устройства на конкретном примере. Пусть y i. Этот процесс в виде графика цредставлен на фиг. 2, а в табулированном виде - в таблице, и пусть последней существенной точкой была точка i 0; . Таблица Из геометрических соотношений допустимая ошибка линейной аппроксимации представляет собой максимальную разность между ординатами кривой и аппроксимирующей прямой, т. е. для нашего случая максимальная ошибка бт находится в середине интервала аппроксимации. Ki)-f-i Подсчитанные таким образом б приведены в аблице для каждого значения i. Например, для / ,Л4 Y 4i lTj у, / 16 4 g i 24 2 8 14-81 4. Значения 2г/ подсчитываются по формуле рапеции и их соответствующие значения таке приведены в таблице. Например, для той же точности при . ,2-2- Y+1+4 + 9 + I, о - //г 1, а правая часть 6( 2. Условие выделения существенной точкн не выполняется. Переходим к следующему такту zzz-l.-9,, а 1 3. В этом случае . Таким образом, критерий () будет выиолнен, в результате чего в качестве существенной точки будет признана точка при . В этом случае , т. е. равна заданной величине. Во всех тактах от до t 4 при точности аппроксимации 6 4 условие () не выполняется. Так, например, при значение , а о, 16. Следовательно, условие () не выполняется; переходим к следующему шагу. При левая часть условия () равна 30, а правая равна 20. Условие () выполняется и в качестве существенной принимается точка при 1 4. В этом случае , т. е. заданной величине. Значение 6 при различных i дано в таблице. Все описанные выще операции иллюстрируются блок-схемой устройства (фиг. 1), из которой видна последовательность выполнения операций и их взаимодействие при ироверке условия ( ). Например, если задано 6 4 для выще рассмотреипого процесса, то при первом такте в блок 2 оперативной памяти направляется . В следующем такте из блока 4 величина --- , значение которой равно для нащего случая 2, направляется в блок 5 сравнения, где она сравнивается с 2Уг 3. Поскольку условие ( ) не выполняется, текущая ордината г/,-1 в блок 3 буферной памяти не передается, так как сигнал на входе коммутатора 8 отсутствует. Kaic видно из выщеизложепного, условие () выполняется на 5 щаге, при этом в блок 3 буферной памяти поступает значение yi-i 16, что обеспечивает заданную ощнбку аппроксимации. В настоящее время считается общепринятой методика оценки технической эффективности, изложенная в статье О. Б. Росенбаули и К. В. Захарова «Критерий эффективности алгоритмов сокращения избыточности при передаче телеметрической информации. Оптимимизация автоматических систем и технических процессов. Киев - 1970 г. Согласно этой методике, в качестве коэффициента технической эффективности 6 принимается отнощение обобщенного коэффициента сокращения избыточности Л к cyr u;apным затратам G при реализации aлгop :г a (см. стр. 77 указанного источника). Для нзвестпого устройства, работаюп,сго по нулевой апертуре, величина 6 0,83 (табл. 2, стр. 51 указанного источника). Для изобретения число коротких операций равно 16, а частота опроса датчиков для заданной точности в 10 раз меньще, по сравнению с известным устройством, т. е. согласно методике G 0,615, а ,7. Следовательно, 6 Поскольку 6 есть суммарный показатель преимуществ, то предлагаемое устройство на 40% эффективнее известного устройства. Формула j 3 о б р е т е н и я Устройство для сжатия информации, содержащее блок сравнения, первая группа входов которого соединена с первой грунной выходов блока оперативной памяти, блок буферной памяти, группа выходов которого соединена с выходами устройства, блок синхронизации, выход которого соединен с yпpaвляюuu iи входами блоков оперативной памяти, буферной памяти и сравнения, причем первая группа входов блока оперативной памяти и вторая группа входов блока сравпения соединены со входами устройства, отличающееся тем, что, с целью сокращения избыточности информации устройство содержит сумматор, блок дешифрации, первый п второй коммутаторы, причем первая группа входов сумматора соединена со входами устройства, вторая группа входов сумматора соединена с информационными входами первого коммутатора и с первой группой входов блока сравнения, выходы сумматора соединены с информационными входами второго коммутатора, выходы которого соединены со второй группой входов блока оперативной памяти, вторая группа выходов которого соединена с информационными входами блока дешифрации, выходы которого соединены с третьей группой входов блока сравнения, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго коммутаторов, выходы второго коммутатора соединены с информационными входами блока буферной памяти, а управляющий вход блока дещифрации соединен с выходом блока синхронизации. Источники информации, принятые во впиние при экспертизе изобретения: 1.Васильев Е. М. и др. «Система сжатия данных на борту АМС «Марс-3. Сборник статей «Вопросы кибернетики. М., 1964, стр. 17. 2.Перевод № 0030-68 «СГ ГОНТИ-4, 1968, стр. 43. рис. 3.20 (прототип).

Фиг-i