Устройство для передачи информации со сжатием данных Советский патент 1980 года по МПК G08C19/28 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ СО СЖАТИЕМ ДАННЫХ Изобретение относится к телеметрии и может найти применение в системах передачи и обработки информации со сжатием данных. Известны устройства для передачи информации со сжатием данных, содержащие суммирующие блоки, генератор тактовых импульсов, аналого-цифровой преобразователь, соединенный с первыми входами арифметического блока, выходы которого соединены с входом запоминающего блока контрольных величин и входом буферного запоминающего блока, второй вход арифметического блока соединен с выходом индикатора переполнения {tj. Устройство обладает возможностью изменения критерия приема данных по принципу их измерителя, однако конструкция его достаточно сложна. Наиболее близким по технической сущности является устройство для передачи информации со сжатием данных, содержащее ключевой элемент, блок управления, блок формирования апертур, блок памяти, выход которого соединен с первым входом арифметического блока, выход блока формирования апертур и первый выход арифме тического блока подключены соответственно к входам блока сравнения, выход которого соединен с входом tpHrrepa, выходной блок, аналого-цифровой преобразователь, элементы запрета и задержки (2). Устройство имеет низкую помехоустойчивость к аддитивным помехам, обусловленную применен ;ем в качестве дискретизатора аналого-цифрового преобразователя, который лишь частично компенснрует входные помехи, заменяя их помехой квантования (по уровню). Цель изобретения - повыщение помехоустойчивости устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены генератор стабильных колебаний, счетчик, интегратор, дополнительный блок сравнения, источник опорного напряжения и блок индексации, выход генератора стабильных колебаний подключен к входу счетчика, управляющий вход которого н управляющий вход интегратора соединены с выходом дополнительного блока сравнения, первый выход счетчика соединен с первым входом блока памяти, второй выход сче1 чика и первый выход блока памяти подключены к входу блока управления и первому входу ключевого элемента, второй вход которого и второй вход блока памяти соединены с первым выходом блока индексации, первый выход блока управления подключен к входу блока формирования апертур и первому входу блока индексации, второй выход блока управления подключен к третьему вхо ду блока памяти, выход триггера соединен с вторыми входами блока индексацин и ариф мвтического блока, вторые выходы которых соединены с соответствующими входами выходкого блока, вход устройства соединен с информационным входом ключевого элемента, выход которого соединен с входом интегратора, выход источника опорного напрйжения и выход интегратора подключены к соответствующим входам дополнительного блока сравнения. Устройство построено на использовании известного способа, согласно которому рыходной сигнал x(t) преобразуют в помехоустойчивый время-импульсный код {ti) и. . задавая последовательно ряд апертурных значений, сравнивают последние с значениями межимпульсных интервалов iij этого кода. Помехозащищенность преобразования обеспечиваете применением на входе устройства управляемого интегратора, эффективно подавляющего аддитивные помехи. Сжатие данных осуществляют путем исключения импульсов кода, интервал между которыми равен или меиьще заданной апертуры kj(g 1, 2,...,п). Граничные импульсы (дискреты) считают существенными и передают их местоположение во времени (заданное числом) и соответствующий индекс (g- порядковый номер цикла анализа, характеризуемый изменением величины апертуры). В результате последовательного увеличения .апертур (,) объем исходных данных существенно сокращается, наряду с этим обеспечивается высокая точность представления аналогового сигнала x(t) в виде кода. Эосстановлеиие аналогового сигнала производят путем последовательного насыщения межимпульсных интервалов сжатого кода импульсами, отстоящими друг от друга на At kg. На конечном этапе восстановления сигнал интегрируют и сглаживают. На чертежах приведена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит генератор 1 стабильных колебаний, счетчик 2, выходной блок 3, блок 4 памяти, арифметический блок 5, блок 6 сравнения, триггер 7, ключевой .элемент 8, интегратор 9, дополнительный блок 10 сравнения, блок 11 управления, |блок 12 формирования апертур, источиик 13 Опорного напряжения, блок 4 индексации Сжатие информации в устройстве про ИЗВОДИТСЯ циклически. Первый цикл начинается с получением блоком 11 импульса от счетчика 2. С завершением текущего цикла и перехода к очередному этот блок получает сигнал из блока 4, который выдается после опроса его последней ячейки памяти. Блок i (например, двухканальный генератор импульсов с управляющим входом) по одному выходу генерирует импульсы, управляющие опросом ячеек памяти блока 4 и выдачей информации об их содержимом в блок 5, а по другому выходу циклически выдает импульсы в блоки 12, 14 (после получения по входу команд). В блоке 5 вычисляется разность между поступающими в него кодами, т. е. реализуется операция At;. . . Блок 6 производит сравнение Л ti с величиной апертуры, установленной в блоке 12. При Atl k блок 6 выдает импульс положительной полярности, при Atj. k - отрицательной. Эти импульсы поступают на 7, который имеет два устойчивых СОСТОЯНИЯ равновесия и в исходном состояr / / r/ etIJtJCl niODUr DA/ UCl U D П иглКЛ нии закрыт. В этом случае изменение состояния триггера вызывает только положительный импульс, а возвращение к исходному положению - только отрицательный. Каждый раз прн изменении состояння равновесия триггер выдает сигнал, управляющий работой блоков 5, 14. Блок 14 (например, цифровой счетчик) производит подсчет числа циклов анали-. за и эти данные выдает в блок 3, когда на его управляющем входе появляется снгнал. С началом первого цикла анализа импульсом от блока 11 в блоке 12 формируется в coofвeтcтвyюlцeм коде (например, цифровом) значение апертуры kj . Пусть, в пЪследовательности данных .. , , ti, t,, tl+t ,-.-, получаемых из блока 4 при первом цикле анализа g 1, Д з jii (kt . При сравненнил i с ki в блоке 6 появляется положительный нмпульс, который тогда опрокидывает триггер 7 и вызывает выдачу в блок 3 кодового значения t нз блока 5, которому присваивается индекс «1, выданный при этом блоком 14. Так как , то сигнала, на выходе триггера 7 нет и выборка t в блок 3, как несущественная, не поступает. Сравнение значений Д1 ui и i вызывает на выходе блока 6 отрицательный импульс, который виовь опрокидывает триггер: в блок 3 поступает с индексом «1 значение 1. После опроса последней значащей ячейки блока 4 в блок II выдается сигнал о завершении цикла анализа. Прн этом блок И выдает команду на формирование очередного значения апертуры kj в блок 12, а в блоке 14 устанавливается значение «2. Опрос ячеек блока 4 повторяется. Емкость блока 14 выбнрают равной п требуемому числу циклов анализа и коли честву апертур. По окончании последнего цикла (п+1) импульс блока II вызывает обнуление блока 14 и появление на одном из его выходов сигнала, который очищает память блока 4 и открывает ключевой элемент 8. Устройство готово к кодированию со ежагнем очередного сигнала. Блок 3 выбирают с учетом конкретных требований. Если, например, нужно непрерывно передавать существенные данные е декодирующее устройство, то в качестве этого блока применяют передатчик, при этом блок индексации из устройства можно исключить. В других случаях блок 3 может быть, например, регистратором, запоминающим блоком 4 и т. п. Восстановление сигнала x(t) по полученным от устройства данным обеспечивает декодер - внешнее устройство, производящее операции, обратные описанным. На основании известного правила изменения значения {k и} он преобразует полученные данные в стандартные импульсы (их местоположение ( временной оси и индекс g содержатся в кодовых данных), затем заполняет интервалы между ними последовательностью таких же, стандартных, импульсов, но отстоящие друг от друга на интервал, равный значению полученный при этом сигнал интегрируют и сглаживают. В предлагаемом устройстве за счет приме нения переменных значений апертуры достигают более эффективное сжатие объема кодО вых данных при заданной погрешности восстановлен я сигнала, чем в случае, когда значения апертуры постоянны. При соответствующем задании значений апертур, погрешность восстановления x(t) из кода, полученного способом, который реализует предлагаемое устройство, близка к нулевой. Применение время-импульсного преобразователя вместо аналого-цифрового, производящего равномерную выборку амплитуд кодируемых данных в известном устройство, существенно увеличивает устойчивость к аддитивным помехам. Формула изобретения Устройство для передачи информации со сжатием данных, содержащее ключевой эле мент, блок управления, блок формирования апертур, блок памяти, выход которого соединен с первым входом арифметического блока, выход блока формирования апертур и первый выход арифметического блока подключены соответственно к входам блока сравнения, выход которого соединен с входом триггера, выходной блок, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости,, в устройство введены генератор стабильных колебаний, счетчик, интегратор, дополнительный блок сравнения, источник опорного напряжения и блок индексации, выход генератора стабильных колебаний подключен к входу счетчика, управляющий вход которого и управляющий вход интегратора соединены с выходом дополнительного блока сравнения, первый выход счетчика соединен с первым входом блока памяти, второй выход счетчика и первый выход блока памяти подключены к входу блока управления и первому входу ключевого элемента, второй вход которого и второй вход блока памяти соединены с первым выходом блока индексации, первый выход блока управления подключен к входу блока формирования апертур и первому входу блока индексации, второй выход блока управлеиия подключен к третьему входу блока памяти, выход триггера соединен с вторыми входами блока индексации и арифметического блока, вторые выходы которых соединены с соответствующими входами выходного блока, вход устройства соединен с информационным входом ключевого элемента, выход которого соединен с входом интегратора, выход источника опорного напряжения и выход интегратора подключены к соответствующим входам дополнительного блока сравнения. Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе 1.Воздушно-космическая телеметрия. Под ред. К. Н. Трофимова, М., 1968, с. 199-207. 2.Авторское свидетельство СССР № 217239, кл. G 08 С 19/28 (прототип).

746672