Устройство для передачи и приема сигналов Советский патент 1976 года по МПК G08C19/28 

Устройство содержит на передающей стороне дискретизатор 1, блок вычитания 2, первый фильтр 3, первый блок квантования 4, блок уплотнения 5, первый сумматор 6, интерполятор 7, блок вычитания 8, элемент задержки 9, второй блок квантования 10, канал связи 11, а на приемной стороне - блок разделения 12, второй сумматор 13, третий фильтр 14, интерполятор 15, третий сумматор 16, четвертый и второй фильтры 17 и 18, усилители 19 и 20 и четвертый сумматор 21.

Устройство работает следующим образом.

Исходное непрерывное сообщение x(tt) предварительно переводится в аналого-дискретную форму с помощью дискретизатора 1. Последовательность {Хг} выборок .(tг) x()

сообщения x(t) в момент ti, кратные интервалу дискретизации &t, подается на блок вычитания 2, на второй вход которого подается

л предсказанный сигнал Хг с выхода фильтра 3.

л

Разностный выходной сигнал 8i %t-л:, блока вычитания 2 подается на блок квантования 4, число уровней которого М относительно мало (М 2, 4 или 8). Выход блока квантования 7г подается на блок уплотнения 5 и одновременно на сумматор 6, на второй вход которого подается выходной сигнал фильтра 3. Выход сумматора 6 подключен к входу фильтра 3 и одновременно к входу интерполятора 7, осуществляющего фильтрацию последовательности , восстановленной из последовательности {sgi }. Выходной сигнал интерполятора 7 подается на первый вход блока вычитания 8, на второй вход которого подается задержанный в элементе задержки 9 аналого-дискретный процесс {Xi} с выхода дискретизатора 1. Выходной сигнал {/г} блока вычитания 8 подается на блок квантования 10, число уровней которого L относительно мало (,4 или 8), выход {е } блока квантования 10 подключен ко второму входу блока уплотнения 5.

Выходной сигнал блока уплотнения 5 передается по каналу 11 и поступает на вход декодера (приемника) системы обработки и передачи непрерывного сообщения. Он включает блок разделения 12, выходные сигналы которого подаются одновременно на сумматоры

13и 16. На второй вход сумматора 13 подается выходной сигнал фильтра 14, идентичного фильтру 3, причем его вход подключен к выходу сумматора 13. Выходной сигнал фильтра

14одновременно подается на интерполятор 15, идентичный интерполятору 7. Его выход подключен ко второму входу сумматора 16, выход которого соединен с входом фильтра 17. Выходной сигнал XeCt) фильтра 17 представляет собой оценку непрерывного сообщения x(t). В том случае, когда канал связи вносит ощибки в передаваемые цифровые данные, декодер дополняется фильтром 18, вход которого подключен к выходу сумматора 13. Выходные сигналы фильтров 17 и 18 усиливаются соответственно усилителями 19 и 20, выходы которых подключены к сумматору 21. Выходной сигнал сумматора 21 представляет собой восстановленное сообщение.

Предлагаемое устройство может обеспечить больщую эффективность (коэффициент сжатия по двоичным единицам) по сравнению с прототипом при одинаковой ощибке восстановления исходного сообщения. Это может быть

объяснено тем, что блоки квантования 4 и 10 могут быть более грубыми (например, двухуровневыми), чем блок квантования в известном устройстве (например, 8 или 16 уровней для обеспечения одинаковой ощибки восстановления), т. е. последовательности {&qi } и требуют меньщего числа передаваемых двоичных единиц за счет значительного уменьщения дисперсии ощибки фильтрации по сравнению с ощибкой предсказания, которое наблюдается в том случае, когда исходное сообщенне избыточно.

Формула изобретения

Устройство для передачи и приема сигналов, содержащее на передающей стороне последовательно соединенные дискретизатор, первый блок вычитания, первый блок квантования и первый сумматор, выход которого через первый фильтр подключен ко второму входу первого блока вычитания и ко второму входу первого сумматора, блок уплотнения, первый вход которого подключен к выходу первого блока квантования, а выход через канал

связи соединен на приемной стороне с входом блока разделения сигнала, первый выход которого подключен к первому .входу второго сумматора, выход которого соединен с входом второго фильтра и входом третьего фильтра,

отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности передачи информации, в устройство на передающей стороне введены первый интерполятор, второй блок вычитания, элемент задержки и второй блок квантования,

на приемной стороне введены второй интерполятор, усилители, сумматоры и четвертый фильтр, выход третьего фильтра соединен со вторым входом второго сумматора, выход второго фильтра через первый усилитель подключен к первому входу третьего сумматора, выход которого соединен с выходом устройства, ко второму входу третьего сумматора подключен выход второго усилителя, вход элемента задержки подключен к входу дискретизатора,

выход - к первому входу второго блока вычитания, к первому входу которого подключен выход первого интерполятора, вход которого соединен с выходом первого сумматора, выход второго блока вычитания через второй блок

квантования подключен ко второму входу блока уплотнения, вход второго интерполятора соединен с выходом второго сумматора, а выход - с первым входом третьего сумматора, второй вход которого подключен ко второму

выходу блока разделения, а выход третьего

сумматора через четвертый фильтр подключен к входу второго усилителя.

Источники информации, иринятые во внимание при проведении экспертизы:

1.«IEEE Spectrum vol 7, № 10, p. 69-78.

2.Ю. Б. Ольховский «Сжатие данных при телеизмерениях, М., 1971, стр. 208-212.