Устройство для сжатия данных телеизмерений Советский патент 1981 года по МПК G08C19/28 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖАТИЯ ДАННЫХ ТЕЛЕИЗМЕРЕНИЙ

1

Изобретение относятся к телеизмерениям и может быть использовано для обработки телеметрических сообщений.

Известны устройства для сжатия данных с адаптацией по числу обобщенных координат, содержащие запоминающий блок, формирователь значащих координат, формирователь показателя расхождения, решающее устройство,селектор существенных координат,формирователь адресной части сообщения и сумматор 1 .

Недостатком известных устройств является невысокий коэффициент сжатия данных за счет выбора постоянны;;: по длительности интервалов аппроксйма- ции.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее анализатор, вход которого соединен со входом устройства, а выходы подключены ко входам соответствующих ключей и первым входам соответствующих дискриминаторов, вторые и третьи входы которых соединены с соответствующими выходами генератора пилообразных напряжений, тактовый вход которого объединен с тактовым входом анализатора и подключен к синхронизирующему

входу устройства, выходы дискриминаторов через дифференцирующие элементы соединены с единичными входами триг геров, входы которых подключены к управляющим входам соответствующих ключей, выходы которых соединены со входами кодирующего блока и формирователями модуля числа, входы которых подключены ко входам сумматора,

1Q выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к задающему входу устройства, -выход блока сравнения соединен с единичным входом триггера,

15 выход которого подключен ко входу дифференцирующего элемента, выход которого соединен с нулевыми входами триггеров и управляющим входом кодирующего блока, нулевой вход триггера подключен к синхронизирующему входу

20 устройства Г211 .

Однако это устройство осуществляет адаптацию только по числу коэффици25ентов ортогонального разложения (Уолша, Хаара) и не позволяет адаптироваться по интервалу аппроксимации, что снижает коэффициент сжатия данных, подлежащих передаче или об30работке. . ,,

Цель изобретения - повьошение информативности устройства за счет увеличения коэффициента сжатия с использованием принципа двухпараметрической адаптации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сжатия дан,ных телеизмерений, содержащее анализтор функций Хаара, выходы которого соединены с информационными входами соответствующих ключей первой группы и первыми входами соответствующих дискриминаторов, вторые и третьи входы которых соответственно объединенн и соединены с соответствующими выходами генератора пилообразных напряжений , выходы дискриминаторов через соответствующие первые дифференцирующие элементы соединены с единичными входами соответствующих первых триггеров, выходы которых соединены с управлякн1 ими входами соответствующих ключей первой группы, выходы ключей первой группы соединены со входами соответствующих формирователей модуля числа, выходы которых подключены ко входам сумматора,выход которого соединен с первым .входом блока сравнения, второй вход которог подключен к первому входу устройства выход блока сравнения соединен с единичным входом второго триггера, выхо которого через второй дифференцирующий элемент соединен с нулевыми входами первых триггеров и кодирующи блок, введены блок памяти, блок управления, управляемые ячейки памяти, ключи второй группы,преобразователь, блок деления и блок ансшиза, включающий ключи, ячейки памяти, дискриминаторы, группу элементов И, элемент И, триггеры, дифференцирующие элементы, элемент ИЛИ, счетчик, инверторы и генератор пилообразного напряжения, выходы ключей блрка анализа соединены с первыми входами соответствующих ячеек памяти, блока анализа, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих дискриминаторов блока анализа,вторые входы которых соединены с выходом генератора пилообразного напряжения, выходы дискриминаторов соединены с первыми входами группы элементов И, вторые входы которых объединены и соединены с выходом инверто ,ра, выходы элементов И соединены с соответствующими единичными входами триггеров., выходы которых соединены со входами группы инверторов и входами дифференцирующих элементов, вы.ходы которых соединены со входами элемента ИЛИ, выход которого соеди;нен с первым входом счетчика,выходы счетчика через последовательно сое:диненные элемент И и инвертор соеди нены со вторыми входами гр1уппы эле.ментов И, выходы ключей первой груп1пы соединены с первыми входами соответствующих управляемых ячеек памяти и первыми входами ключей второй группы, управляющие входы которых соединены, с выходом второго дифференцирующего элемента и с вторыми входами всех управляемых ячеек памяти, выходы ключей второй группы соединены ср входами преобразователя, выход которого соединен с первым входом блока деления, выход которого соединен с первыми входами ключей блока анализа, первый выход блока управления соединен со вторым входом блока деления, второй выход блока управления подключен ко входу генератора пилообразного напряжения,и нулевому входу второго триггера, третий выход блока управления соединен со входом генератора пилообразного напряжения блока анализа, четвертые выходы блока управления соединены с соответствующими вторыми входами ключей блока анализа и с третьими входами соответствующих управляемых ячеек памяти, пятый выход блока уп.равления соединен с управляющим входом блока памяти, информационный вход которого подключен ко второму входу устройства, шестой выход бло-f ка управления соединён с четвертыми входами соответствующих управляемых ячеек памяти, с нулевыми входами блока деления и преобразователя и вторыми входами ячеек памяти,, нулевыми входами триггеров и вторым входом счетчика блока анализа, седьмой выход блока управления подключен к первому входу кодирующего блока, входы блока управления соединены с соответствующими выходами группы инверторов блока анализа, и пятыми входами соответствующих управляемых ячеек памяти, выходы которых подключены к соответствующим входам кодирующего блока, выход„которого соединен с выходом устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 графическое пояснение его работы.

. Устройство содержит анализатор 1 функций Хаара, дискриминаторы 2, ключи 3 первой группы, генератор 4 пилообразного напряжения, первые дифференцирующие элементы .5, первые триггеры б, кодирующий блок 7, формирователи 8 модуля числа, сумматор 9, блок 10 сравнения, второй триггер

11,второй дифференцирующий элемент

12,управляемые ячейки 13 памяти, ключи 14 второй группы, преобразователь 15 значащих координат в напряжение, блок 16 деления, блок 17 анализа, содержащий ячейки 18 памяти, дискриминаторы 19, элементы И 20, триггеры 21, дифференцирующие элементы 22, группу инверторов 23,счетг чик 24, элемент И.25, инвертор 26, генератор 27 пилообразного напряжения, элемент.ИЛИ 28 и ключи 29, А стройство также содержит блок 30 памяти и блок 31 управления. Предлагаемое устройство ра богает следующим образом. Отсчеты случайного процесса на. всем интервале..времени наблюдения нс«5л. (фиг. 2) поступают в блок 30 памяти. Такты работы устройства .задаются .блоком 31 управления. Считан ная информация из блока 30 поступае в анализатор 1 по функциям Хаара. Блок 31 управления задает временную базу анализатора 1,-соответствующую интервалам аппроксимации t,ttj,---t (фиг.2). Как только ошибка аппрокси мации на i-OM интервале достигает допустимого- значения, -на первых вхо дах управ 1яемых ячеек 13 памяти, и входах ключей 14 второй группы появ ляются значащие координаты ортогонального разложения случайного процесса. Значащие координаты записыг ваются в соответствуквдие -управляемы ячейки 13 памяти, так как на их третьи (управляющие) входы подается разрешающий сигнал из блока 31 управления, соответствующий i-му интервалу аппроксимации. С выходов ключей 14 второй группы значащие ко ординаты подаются на входы преобразователя 15 значащих координат в напряжение. Напряжение с выхода пре образователя 15 поступает на первый вход блока 16 деления, на второй, вх которого из блока 31 управления поступает напряжение, соответствующее длине i-ro интервала. Блок 16 деления производит деление i-го ин,тервала аппроксимации на число значащих координат. С выхода блока 16 деления напряжение, соответствующее результату деления,подается на первые входы ключей 29 блока 17 анализ и выбора оптимального интервала пред ставления. На втор.ые управляющие вхо ды ключей 29 из блока 31 управления подаются разрешающие сигналы, соответствующие анализу случайного процесса ра 1,2,...,-ом интервале Пос ле анализа i-го интервала в ячейках 18 памяти записаны результаты деления , i-f, соответствующие к Э|ффективности ортогонального представления сигнала на 1,2,...,-ом участках аппроксимации. Зависимость числа значащих координат от длины нелинейна интервала аппроксимации Пусть, например, t 10riC 8, t 15 и С 10, t 20 и С 15 Определяем наиболее эффективный интервал ортогонального представлени 4ф F- И- -i; if к 1,25, Кзф 1,5, к|ф 1,33. Из анализа видно, что наиболее : эффективным с точки зрения сжатия информации является в.торой интервал аппроксимации. Напряжение с выхода ячеек 18 памяти подается на первые входы дискриминаторов 19, на вторые входы которых подается линейно изменяющееся напряжение с генератора 27. Дискриминаторы 19 .срабатывают поочередно, начиная с того,- на вход которого подан наименьший . Напряжение с выхода дискриминаторов 19 поступает на первые.входы соответствующих элементов И 20, на вторые входы которых подан, разрешающий потенциал с выхода инвертора 26. Элементы и 20 срабатывают и устанавливают в единичное состояние триггеры 21, выходы которых через дифференцирующие цепочки 22 и элемент ИЛИ 28 подаются на счетный вход счетчика 24. Счетчик 24 фиксирует-количество . поступающих импульсов и при поступлении (i-1) импульсов срабатывает элемент И 2 и проинвертированный сигнал с выхода этого-элемента закрывает элементы И 20. Триггер 21, соответствующий ячейке 18 памяти с наибольшим Кдфостается в нуле.Проинвертированный инверторами 23 сигнал с выхода триггеров 21 поступает на соответствующие пя.тые входам управляемых ячеек 13 памяти. Информация появляется на выходах тех ячеек 13 памяти - на пятые входы которых подан разрешающий единичный потенциал с соответствующего .инвертора 23 блока 17 анализа и выбора оптимального интервала. Сйгна.пы с выходов инверторов.23 подаются на блок 31 управления, сигнализируя о выбранном оптимальном интервале ..На выходы кодирукяцего блока 7 подается информация с выходов управляемых ячеек 13 памяти, соответст.вующая значащим коэффициентам разложения, и из блока 31 управления информация, соответствующая оптимальному интервалу пред став лен-ия. Блок 31 управления си-гналов с пятого выхода устанавливает в исходное состояние управляемые ячейки 13 памяти, преобразователь 15, блок 16 деления и в блоке 17 анализа ячейки 18 памяти, триггеры 21 и счетчик 24. Для надежной работы устройства необходимо, тобы время срабатывания ключей 14 второй группы было больше времени срабатывания ключей 3 первой группы. В управляемой ячейке 13 памяти происходит запись информации при наличии сигналов на втором и третьем управляющих входах. С пятого выхода блока 31 управления информация,соответствующая отметке t 2. оптимального интервала, поступает на управляющий вход .б.пока 30 памяти. Начиная с отметки tr, считанная информация поступает на вход анализатора 1, и цикл работы устройства начинается сначала. По сравнению с известным предлагаемое устройство позволяет адаптироваться как по числу значащих координат, так и по интервалу аппрокси А1ации, что дает возможность максимал но уменьшить объем передаваемой информации -и значительно увеличить эффективность обработки данных в цифро вых системах, Формула изобретения Устройство для сжатия данных теле измерений, содержащее анализатор функций Хаара, выходы которого соеди нены с информационными входами соответствующих ключей первой группы и первыми входами соответствующих дискриминаторов , вторые и третьи входы которых соответственно объединены и соединены с соответствующими выходами генератора пилообразных напряжений,, выходы дискриминаторов через соответствующие первые дифференцирукщие элементы соединены с единичными входами соответствующих первых триггеров, выходы которых соединены с управляющими входами соответствующих ключей первой группы, выходы ключей первой группы соединены со входами соответствующих формирователей модуля числа, выходы которых под Ключены ко входам сумматора, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к первому входу устройс . ва, выход блока сравнения соединен с единичным входом второго триггера выход которого через второй дифферен цирующий элемент соединен с нулевыми входами первых триггеров и кодирующий блок,отличающееся тем, что, с целью повышения информативности устройства, в.него введены блок памяти, блок управления, управ ляемые -ячейки памяти, ключи второй Группы, преобразователь, блок деления и блок анализа, включающий ключи яч-ейки памяти, дискриминаторы,группу элементов И, элемент И, триггеры дифференцирующие элементы, элемент ИЛИ, счетчик, инверторы и Ьенератор пилообразного напряжения, выходы ключей блока анализа соединены с первыми входами соответствующих яче ек памяти блока анализа, выходы которых соединены с первыми входами . соответствующих дискриминаторов бло ка анализа, вторые входы которых соединены с выходом генератора пило образного напряжения, выходы ;Ь;искри минаторов соединены с nepBEiMH входа ми группы элементов И, вторые входы которых объединены и соединены с вы ходом инвертора , выходы элементов И соединены с соответствующими единичными входами триггеров, выходы кото-. рых соединены со входами группы инверторов и входами дифференцирунлцих элементов, выходы которых соединены со вх9Дами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом счетчика, выходы счетчика через последовательно соединенные элементы И и инвертор соединены со вторыми входами группы, элементов И, выходы ключей первой группы соединены с первыми входами соответствующих управляемых ячеек памяти и первыми входами ключей второй группы,управляющие входы которых соединены с выходом второго дифференцирующего эле-, мента и с вторыми входами всех управляемых ячеек памяти, выходы ключей второй группы соединены со входами преобразователя, выход которого соединен с первым входом блока деления, выход которого соединен с первыми входами ключей блока анализа,первый выход блока управления соединен со вторым входом блока деления, второй вь1ход блока управления подключен ко входу генератора пилообразного напряжения и нулевому входу второго триггера, третий выход блока управления соединен со входом генератора пилообразного напряжения блока анализа, четвертые выходы блока управления соединены с соответствующими вторыми входами ключей блока а,нализа и с третьими входами соответствующих управляемых ячеек памяти, пятый выход блока управления соединен с управляющим входом блока памяти, информационный вход которого подключен ко. второму входу устройства, шестой выход блока управления соединен с четвертыми входами соответствующих управляемых ячеек памяти, с нулевыми входами блока деления и преобразователя и вторыми входами ячеек памяти, нулевыми входами триггеров и вторым входом счетчика блока анализа, седьмой выход блока управления подключен к первому входу кодирующего блока, входы блока управления соединены с соответствующими выходами группы инверторов блока анализа и пятыми входами соответсовующих управляемых ячеек памяти, выходы которых подключены к соответствующим входам кодирующего блока, выход ко,торОго соединен с выходом устройства. источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Мансвцев А.П. Основы теории радиотелеметрии, М., Энергия, 1973, .с. 450-457. 2.Авторское свидетельство СССР № 645163, кл. G 06 F 7/04, 1977 (прототип).