Устройство для сжатия цифровыхРАдиОТЕлЕМЕТРичЕСКиХ дАННыХ Советский патент 1981 года по МПК G08C19/28 

Изобретение относится к области обра ботки цифровых телеметрических данных и предназначено для использования в адап тивных информационно-измерительных системах со сжатием сигналов, подверженных влиянию импульсных помех. Известно устройство для сжатия данных, содержащее блоки вычисления приращения ординат его с допустимым порогом их изменения, а также регистры, дешифраторы и сумматоры, которые прецназначены для сжатия данных flj. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для сжатия цифровых радиотелеметрических данных, содержащее первый входной регистр, выход которого подключен к первому входу первого вычитателя и входу второго входного регистра, выход которого подключен ко второму входу первого .вычитателя и входу третьего входного регистра, выход которого подключен ко входам регистров максимального и минимального значений, к первым входам четвертого и пятого вЫчитатёлей, ко вторым входам которых подключены выходы соответственно регистров максимального и минимального значений, а выходы соединены соответственно со входами шестого вь1читателя и третьего дешифратора знака, седьмого вычитателя и. четвертого дешифратора знака, выходы дешифраторов знака подключены ко второму входу блока управления, к первому входу которого через выходы пятого и шестого дешифраторов знака подключены выходы соответственно шестого и седьмого вычитателей, к третьему входу которого через первый дешифратор знака подключен выход второго вычитателя, первый вход которого соединен с выходом первого вычитателя, а второй - с выходом пятого регистра, и через второй дешифратор знака выход третьего вычитателя, вход которого через шестой регистр соединен с корреляционным входом, сумматор, первый, и второй вход которого соединены с выходами ре- гистров максимального и минимального значений, а выход через делитель - с выходом устройства, выхоа блока управле ния - с управляющими вхоаами первого, второго и третьего входных регистров, первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого и седьмого вычитателей, регистров максимального и минимального значения, а вход допустимого отклонения устройства подключен ко вторым входам шестого и седьмого вычитателей и входу пятого регистра через четвертый регистр - Г2, Однако в таких устройствах при неста ционарных случайных процессах возможна ложная отбраковка достоверных, ординат ,илн наоборот, оценка недостоверных ординат как достоверных, при достаточно большом интервале корреляции (KQp. 15-20) ширина коридора, достоверности может стать сравнимой со шкалой изме- ряемого параметра, что приведет к пропуску недостоверных ординат, а - при групповых сбоях возможна потеря параметра и как следствие - ло;кная отбраковка достоверных ординат. Эти недостатки обусловлены тем, что положение порога на оси значений выборок и его величина (апертура достоверности) выбраны заранее и остаются неизменными, даже если меняется математическое ожидание или корреляционная функция процесса, и происходит ложная отбраковкр достоверных ординат. Целью изобретения является повышенйе вероятности правильной отбраковки недостоверных ординат в случае нестацио нарности входного процесса, а следовател но, и верности восстановления искодного процесса пр существенным выборкам, т. е. повышение достоверности работы устройства. Для этого-в устройство для сжатия цифровых радио-телеметрических данных, содержащее соединенный с первым входом устройства входной регистр, выход , которого соединен с первым входом первого вычитателя, йыход которого соедине с первым входом второго вычитателя, второй вход которого соединен с выходом первого регистра, выход второго вычита- теля соединен со входом первого дешифратора знака, выход которого объединен с выходами второго и третьего дешифраторов знака .и подключен к первсяму вход блока управления, второй вход которого соединен с объединенными выходами четвертого и пятого деагафратрров знака, В№ ход блока управления соединен со входом ходного регистра, пергзыми входами регистра максимального значения и регистра инимального значения, объединенными торым входом первого и третьим входом второго вычитателей, объединенными первыми входами третьего и четвертого вычитателей, объединенными первыми входами пятого и шестого вычитателей иобьединенными первыми входами сумматора и делителя, выход сумматора соединен со вторым входом делителя, выход которого соединен с выходом устройства, выход регистра максимального значения соединен со вторыми входами третьего вычитателя и сумматора, выход регистра минимального значения соединен со вторым входом пятого, вычитателя и третьим входом сумматора, выход третьего вычитателя соединен со входом пятого дешифратора знака и вторым ,входом четвертого вычитателя, выход которого соединен со входом второго дешифратора знака, выход пятого вычитателя соединен со входом четвертого дешифратора знака и вторым входом шестого вычитателя, выход которого соединен со входом третьего дешифратора знака, второй вход устройства соединен со входом второго регистрам выход которого соединен с объединенными третьими входами четвертого и шестого вычитателей, введен выходной регистр, выход которого соединен с третьим входом первого вычитателя, первый вход - с выходом блока управления, второй вход - с выходом делителя. Выход входного регистра соединен с объединенными вторыми входами регистров максимального и минимального значения и третьими входами третьего и пятого вычитателей, а вход первого регистра соединен с третьим входом устройства. Принцип работы устройства заключается в установлении апертуры достоверности параметра относительно значения достоверной существенной ординаты, значение которой определяется на предшествующем интервале сжатия. Численное значение этой ординаты, полученное в результате цредшествующей отбраковки и последующего усреднения на интервале сжатия, позволяет повысить вероятность правильного восстановления измеряемого параметра и исключить погрешность, вызванную нестационарностью входного процесса. На чертеже представлена структурная схема устройства. Устройство для сжатия цифровых телеметрических данных содержит входной ре- гистр 1, первый 2 и второй 3 вычитатепи, первый дешифратор знака 4, блок управления 5, второй регистр 6, первый регистр 7, регистр максимального значения 8, регистр минимального значения 9 третий вычитатель 10, пятый вычитатель 11, пятый дешифратор знака 12, четвертый дешифратор знака 13, четвертый вычитатель 14, шестой вычитагель IS, вто рой дешифратор знака 16, третий дешифратор знака 17, сумматор 18, делитель 19 и выходной регистр 2О. На первый 21 вход устройства поступают текущие ординаты параметра, на вто рой 22 вход - апертура сжатия ,на третий 23 вход - апертуры достоверности досг.. Значения величин апертур -записывают соответственно в регистры 6 и 7 перед началом работы устройства н остаются постоянными для данного входного параметра. Устройство для сжатия цифровых радио-телеметрических данных .работает следующим образом. Текущая ордината Входного процесса поступает на вход регистра 1 и перепвоы вается в регистры 8 и 9. Следующая ордината записывается в регистре 1, стирая его содержимое, и поступает на первый вход вычитателя 1О в котором, вычисляется ее разность с ординатой из регистра 8, поступающей на второй вход вычитателя Ю. Дешифратор знака 12 определяет знак полученной разности. Если знак - нуль, то в регистр 1 записывается очередная текущая ордината, стирая предыдущую, и процедура пов торяется для следующей ординаты. Если выход дешифратора знака 12 имеет знак плюс, то в вычитателе 11 вычисляется разность между ординатой из регистра 1 и ординатой из регистра 9, модуль которой поступает на первый вход вычитателя 15, на второй вход которого поступает значение апертзфы ежатия из регистра 6. В вычитателе 15 вычисляется разность этих двух величин, знак которой определяется дешифратором знака 17 и формируются управляющие сигналы блока управления 5. Если выход дешифратора знака 17 имеет знак минус или нуль, то блок управления 5 формирует управляющие сигналы, по которым ордината из регистра 1 переписывается в регистр 8, стирая его содержимое, а в регистр 1 записывается очередная текущая ордината, которая поступает также на первый вход вы- читателя 10, и процедура сжатия повторяется. Если выход дешифратора знака 17 имеет знак плюс, то содержимое регистров 8 и 9 поступает соответственно на первый и второй вход сумматора 18, где вычисляется их сумма, а в делителе 19 - ее половинное значение, которое поступает на выход устройства н одновременно через регистр 2О - на третий вход вычитателя 2. По управл$пощим сигналам блока управления 5 текущая ордината поступает на второй вход вычитателя 2, который вычисляет разность между текущей ординатой и усредненным значением процесса на предыдущем интервале сжатия. Модуль полученной разности с выхода вычитате- ля 2 поступает на первый вход вычита- теля 3, на второй вход которого поступает значение апертуры достоверности из регистра 7, В вычитателе 3 вычисляется разность этих двух величин, знак которой определяется дешифратором знака 4 и формирует управляющие сигналы блока управления 5, Если выход дешифратора знака 4 имеет знак плюс, TO блок управления 5 формирует управляющий сигнал, по которому ордината в регистре 1 стирается и в процедуру сжатия не поступает. Если выход дешифратора 4 имеет знак минус или ноль, то блок управления 5 разрешает поступление ординаты из регистра 1 в процедуру ; сжатия. Ордината переписывается в .регистры 8 и 9, стирая нх содержимое, а в регистре 1 записывает.ся очередная текущая ордината, которая поступает также на первый вход вычитателя 2. В последующем устройство работает так, что в процедуру сжатия ординаты поступают лишь при минусе нлинуле на выходе дешифраора знака 4. При этом на третий вход ычигаталя 2 поступает значение выходой о здинаты устройства, которое записао в регистре 20. При появлении новой ущественной ординаты, она записываетя в регистр 2О, стирая прежнее содеримое. Если выход дешифратора знака 12 меет знак минус, то в вычислителе 1 вычисляется разность ординаты из егистра 1 и ординаты из регистра 9, нак этой разности определяется цеша атором знака 13 и формирует управлящий сигнал блока управления 5. Если дешифратора знака 13 имеет знак плюс или ноль, то блок управления 5 формирует управляющий сигнал, по которому в регистр 1 записывается очередная текущая ордината, сти- рая предыдущую, и процедура сжатия повторяется. Если выход дешифратора знака 13 имеет знак минус, то на второй вход вычислителя 14 поступает модуль разности из вычитателя 1О, а на третий вход - значение апертуры сжатия из регистра 6. Знак вычисленной разности определяется дешифратором знака 16. Если выход дешифратора знака 16 имеет знак минус или нуль, то блок управления 5 формирует сигнал, по которому ордината из регистра 1 переписывается в регистр 9, стирая его содержимое, а процедура сжатия повторяется для следующей ординаты. Если выход дешифратора знака 16 имеет знак плюс, то содержимое регис ров 8 и 9 поступает на сумматор 18 и делитель 19, где вычисляется полусумма содержимого этих регистров, которая поступает на выход устройства и записывае ся в регистр 20. При этом схема оценки достоверности, рассмотренная выше, |эа- ботаег аналогично. Введение связи апертуры оценки досто верности параметра с его усредненнь1М значением за предшествующий интервал сжатия существенно повышает вероятность правильной отбраковли неаостовер- ных ординат как стационарного, так н не стационарного входного процесса, а следо вательно и верность восстановления пара метра по его существенным выборкам, т. е. повышается достоверность работы устройства. Формула изобретения Устройство для сжатия цифровых ради телеметрических данных, содержащее сое диненный с первым вхоДсм устройства входной регистр, выход которого соедине с первым входом первого вычитателя, вы ход которого соединен с первым входом второго вычитателя, второй вход которог соединен с выходом первого регистра, выход второго вычитателя соединен со входом первого дешифратора знака, вы- ход которого объединен с выходами втоого и третьего дешифраторов знака и одключен к первому входу блока управения, второй вход которого соединен с объединенными выходами четвертого и пятого дешифраторов знака, выход блока управления соединен со входом входного егистра, первыми входами регистра максимального значения и регистра минимального значения, объединенными вторым входом первого и третьим входом второго вычитателей, объединенными первыми входами третьего и четвертого вычитателей, объединенными первыми входами пятого и шестого вычитателей и объединенными первыми входами сумматора и делителя, выход сумматора соединен со вторым входом делителя, выход которого соединен с выходом устройства, выход регистра максимального значения соединен со вторым входами третьего вычитателя и сумматора, выход регистра минимального значения соединен со вторым входом пятого вычитателя и третьим входом сумматора, выход третьего вычитателя сое- динен со входом пятого дешифратора .знака и вторым входом четвертого вычитателя, выход которого соединен со входом второго дешифратора знака, выход пятого вычитателя соединен со входом четвертого дешифратора знака и вторым .входом шестого вычитателя, выход которого соединен со входом третьего дешифратора знака, второй вход устройства соединен со входом второго регистра, выход которого соединен с объединенными третьими входами четвертого и шестого вычи- тателей, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности устройства, в него введен выходной регистр, выход которого соединен с третьим входом первоРо вычитателя, первый вход - с выходом блока управления, второй вход - с выходом делителя , выход входного регистра соединен с объединенными вторыми входами регистров максимального и минимального значения и третьими входами третьего и пятого вычитателей, вход первого регистра соединен с третьим входом устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США N 3478266, кл. 325-38, опублик. 1966. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2437318/18-24, кл. G 08 С 19/28, 1976 (прототип).