Устройство для передачи сигналов приращений с предсказанием Советский патент 1980 года по МПК G08C19/28 

1

Изобретение отнсГсится к связи, дельта-модуляции и может быть использовано в системах связи и в системах передачи измерительной информации .5

Известно устройство для передачи информации, содержащее генератор синхроимпульсов, управляющий аналогоцифровым преобразователем, сумматором, анализатором знака, формиро- Ю ватель сигналов, соединенный с выходом устройства, матричный коммутатор, соединенный с сумматором, реверсивным счетчиком и логическим переключатёлем, элементы ИЛИ триггеры, элементы 15 Запрет И.

Это устройство имеет ряд погрешностей: при передаче скачкообразных изменений входного сигнала .возника- 20 ют выбросы, что уменьшает точность передачи данных; относительно большое количество символов, затрачиваемых для передачи сигнгшов и относительно большой уровень ошибок пере- 25 грузки при передаче быстроменяющихся сигналов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст- ройство для передачи сигналов прира- 30

щений с предсказанием, содержащее генератор синхроимпульсов, первый ход которого подключен к- управляющим входам реверсивного счетчика, матричного коммутатора, первого сумматора, анализатора знака и аналогоцифрового преобразователя, вход которого соединен с входом устройства, выходы первого dyiviMaTopa и аналогрцифрового преобразователя соединены с входами анализатора знака, выходца которого, кроме нулевого, соединены с соответствующими входами матричного коммутатора и входами формирователя сигналов, выходом подключенного к выходу устройства, выходы анализатора знака через логический переключатель соединены с входами реверсивного счетчика, выходы которого соединены с соответствующими входами матричного коммутатора, вы-ходы матричного коммутатора соединены с входами первого сумматора, селектор входы которого соединены с первым выходом анализатора знака, вторым выходом генератора синхроимпульсов и дополнительным выходом логического переключателя, выход селектора соединен с дополнительным входом матричного коммутатора 2 . Этому устройству помимо погрешностей, присущих предыдущему, свойственно то, что передаваемый сигнал во время обработки его изменения по лагается неизменным. Целью изобретения является повышение точности передачи сигналов. Достигается это тем, что в устройство -для передачи сигналов прира щений с предсказанием введены второ и третями сумматоры и блок управлени О которого соевыходыдинены с соответствующими входами формирователя сигналов, вторые и тр тьи выходы матричного коммутатора соединены с первыми входами соответственно второго и третьего сумматоров, первые которых соединены соответственно с третьими и четвертыми входами анализатора знака, выходы анализатора знака сое динены с соответствующими входами б ка управления, второй дополнительны выход которого соединен с вторым вх дом каждого сумматора, второй и тре выходы первого сумматора соединены с третьими входами второго и третьего сумматоров, второй и третий выходы второго сумматора соединены соответственно с третьим входом пер вого сумматора и четвертым входом третьего сумматора, второй и третий выходы которого соединены с 4effeepтыми входами первого и второго сумматоров . На фиг 1 приведена схема предла гаемого устройства; на фиг. 2 - гра фик, поясняющий работу устройства. Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, анализатор 2 знака, блок 3 управления, фор мирователь 4 сигналов, первый сумма тор 5, второй сумматор 6, третий сумматор 7, логический переключатель 8, селектор 9, матричный комму татор 10, реверсивный счетчик 11, генератор синхроимпульсов 12, В аналого-цифровом преобразовате 1 входной сигнал (t) квантуется по времени и преобразуется в цифро вую форму-сигнал }(t). В анализаторе 2 знака, в отличие от про тотипа, цифровой сигнал Au,(tj) сравнивается не с одним значением сигнала оценки Ли, , ас тремя сигналами оценки яц , яи,2 , Лцэ , которые формируются соответственно в пфрвом 5, втором 6 и третьем сумматорах. Эти сигналы получают путем прибавления к сигналу аппроксимаци Л предсказанных значений отсчетов um, , (см« фиг. 2). Выработка сигналов +, -, осуществляется также как и сигналов +, - о в прототипе. В моменты вр В анализаторе 2 знака мени t вырабатываются сигналы Оп, ч- и или 0, Ч, - или О при сравнении с кажд из сигналов оценка Лц, , Яц2 и Яцг,. Причем,, на вход блока 3 управления пост°упают три из девяти сигналов. В блоке 3,управления на основе поступающих сигналов формируется сигналы +, - или О, которые подаются на формирователь 4, логический переключатель 8. Сигналы +, и - поступают также в матричный коммутатор 10, а сигнал О - в селектор 9. Блок 3 управления управляет также работой сумматоров 5, 6 и 7 и осуществляет обмен сигналами Яц, , Лц2 и Яцз . На графике (см. фиг. 2), поясняющем работу устройства, сплошной линией показаны входной сигнал (I (t) и сигнал аппроксимации (t,-), пунктирной линией показаны сигналы ли,,( t ), ), nu,( t,-. ) и () значения д m, разностного сигнала S(), соответствующий сигналу аппроксимации (t( Момент времени ti принят за началоотработки сигнала. Передача сигналов происходит циклически. Начало цикла представляет собой посылку + или - перву:о после посылки О и заканчивается посылкой О. Рассмотрим работу устройства. Пусть в момент времени входной сигнал Л (t) получил приращение. В аналогоцифровом преобразователе 1 с частотой fg , где 1 входной сигнал преобразуется в цифровой сигнал ц(1). В первом, втором и третьем сумматорах 5, 6 и 7 значение сигналов оценки Яи,( t ) ц( t ) Яц(1)0, В анализаторе 2 знака эти сигналы сравниваются и вырабатываются сигналы +, +2, + . Эти сигналы поступают в блок 3 управления и на его выходе формируется сигнал +, который поступает в формирователь 4, в селектор 9, в логический переключатель 8 и матричный переключатель 10. Первая посылка проходит через селектор 9, через матричный коммутатор 10 и суммируется во всех сумматорах с весом равным +h (h шаг квантования). В логическом переключателе 8 формируется строб, который пропускает в реверсивный счетчик 11 импульс из генератора синхроимпульсов 12. Реверсивный счетчик 11 переводится в первое положение и через матричный коммутатор 10 со знаком первой посылки з сумматоры 5, б И 7 вводятся предсказанные значения второй в цикле посылки. В первый сумматор 5 вводится значение t +6h, во второй сумматор 6 вводится значение д 2Ь-и в третий сумматор 7 вводится значение й 0. На фиг. 1 эти значения отмечены знаком () в промежутке времени ,., «.4 -fcт Значения л m,и m,л m могут суммироВиться одновременно или с некоторо задержкой. Сигналы оценки я} (tj -ч-г 1 4 ,j(tUA) полученные сумматорах5, 6 и 7 в момент време ни t сравниваются в анализаторе знака с цифровым сигналом ям (t В результате сравнения вырабатываю сигналы +1, , из кото в блоке 3 управления получается сигнал + и сигнал V, поступающи в сумматоры, по которому значение суммы Яищ( ) переводится во вто и третий сумматоры б и 7, т.е. во всех сумматорах записывается значе сигнала аппроксимации Я t (t ) . В рой сигнал + из блока 3 управлени также как и первый сигнал + поступает в формирователь 4, матричный коммутатор 10, логический переключатель 8. За время о z реверсивного счетчика 11 через матричный коммутатор 10 в сумматоры 5., б и 7 переводятся предсказанные значения следующей посылки: Д2 + 2h U.2 , д +2h . На выходе суммато ров 5, 6 и 7 получаются сигналы ( ) ияи,э( Р сравнении с сигналом я (t,-,.2)Ha выходе анализатора 2 знака получают ся сигналы + +2 и +S выходе блока 3 управления выраб + и сигнал-J2, по тывается сигнал / V которому значение суммы переводится во второй и третий сумматоры б и 7. За время , оэ сумматоры 5, б и 7 поступают предсказанные значения следующей по.сылки, соответственно Лз +24h, Ь. +8h и Д «s+Jh. В момент времени на выходе анализатора 2 знака вырабатываются сигналы -, , JJ а на выходе блока 3 упр авления формируется сигнал О исигнал , по которому в сумматоры 5 и б переводится значение сигна ла оценки ли,-5 {t,4.a) (см. фиг, 2), После сигнала О входной сигнал (lit) предполагается неизменным, поэтому за время t|,, j D, 4 момент времени t ц.-сигналы оценки становятся равными между собой o,() u,2( ) .i(4 + 4) su. (tU3)-h. Если ( u, (i) Х„,( 1414 ) , TO формируются сигналы + f4 + 2, еслигц(е + 4) Яцк{t t4) TO формируются сигналы ) 2 Э. оолм-Л, t- , I I r если ;1ц () формируются сигналы 0, 02, . в приведенном примере (фиг. 2) в момент времени t4+4 вырабатываются сигналы - 2 3 г В общем случае веса посылок изменяются в соотношении 6h(m-2p), если m-2p 1, 2, 3. - f , если J 2 р О, , если m О, Л , если m 0,1 ,2,3... 0,1 ,2,3.. . 11, ;f2-h(tn-2p-l),ecAM m--l,2,bр О,1,2,Ь... -m С ,если mro, где m - порядковый номер предсказанной посылки (в цикле); р.- количество предсказанных посылок , предшествующих данной и имеющих знак, противоположный знаку первой посылки в цикле. Причем, посылка, удовлетворяющая усовию (исключаяя ) считается концом цикла. Приведенные соотношения описывают ормирование предсказываемых значеие посылок в предлагаемом устройтве и могут быть использованы на примной стороне для восстановления переаваемого сообщения. Работу блока управления поясняют данные, приеденные в таблице. Особенностью предлагаемого устойства является то, что получаемый сигнал аппроксимации т (t i ) не имеет выбросов и точнее воспроизводиторму передаваемого сообщения.

Формула изобретения

Устройство для передачи сигналов приращений с предсказанием, содержащее генератор синхроимпульсов, первый выход которого подключен к управляющим входам реверсивного счетчика, матричного коммутатора, первого сумматора, анализатора знака И -аналого-цифрового преобразователя, информационный вход которого соединен с входом устройства, выходы аналогоцифрового преобразователя и первые выходы первого сумматора соединены соответственно с первыми входами анализатора знака, второй выход генератора синхроимпульса соединен с первыгл входом селектора, выход которого соедине с дополнительным входом матричного коммутатора, первые выходы которого соединены с первыми входами первого сумматора, формирователь сигналов, выход которого соединен с выходом устройства, а входы - с соответствующими входами логического переключателя, первые выходы которого соединены с соответствующими входами реверсивного счетчика, а второй выход - с вторым входом селектора, нулевой вход формирователя сигналов соединен с третьим входом селектора, выходы реверсивного счетчика соединены с соответствующими первыми входами матричного коммутатора, вторые информационные входы которого соединены с входами + и - формирователя сигналов, отличаю.щ е е с я тем, что, с целью повышения точности передачи сигналов, в устройство введены второй и трети сумматоры и блок управления, выходы +, - и О которого соединены с соответствующими входами формирователя сигналов, вторые и третьи выходы матричного коммутат.ора соединены с первыми входами соответственно второго и третьего сумматоров, первые выходы которых соединены соответственно с третьими и четвертыми входами анализатора знака, выходы анализатора знака соединены с соответствующими входами блока управления, второй дополнительный выход которого соединен с вторым входом каждого сумматора, второй и третий выходы первого сумматора соединены с третьими входами второго и третьего сумматоров, второй и третий выходы второго сумматора соединены соответственно с третьим входом первого сумматора и четвертым входом третьего сумматора, второй и третий выходы которого соединены с четвертыми входами первого и второго сумматоров. .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 547812, кл. G 68 С 19/28, 28.10,76.

2,Авторское свидетельство СССР по заявке №2533888/18-24,

кл. G 08 С 19/28, (прототип)

Ш1 ( I I I

i((t)

i+m

i (f