Адаптивное устройство для сокращения избыточности цифровой информации Советский патент 1981 года по МПК H04L25/16 

(54) АДАПТИВНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОКРАЩЕНИЯ ИЗБЫТОЧНОСТИ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ

I

Изобретение относится к системам передачи данных, телеметрии, связи и может использоваться для передачи любых аналоговых сигналов по цифровым каналам.

По основному авт. св. № 725261 известно адаптивное устройство для сокращения избыточности цифровой информации, содержащее блок хранения отсчетов входного сигнала, выход которого подключен к входу блока вычисления разделенных разностей блок генерирования сигналов аппроксимирующего полинома, выход которого через блок сравнения подключен к управляющему входу ключа выдачи данных, к сигнальному входу которого и к другому входу блока сравнения подключен выход блока хранения отсчетов входного сигнала, а выход ключа выдачи данных подключен к входу выходного формирователя импульсов, содержащее также блок разрешения вычислений и последовательно соединенные блок вычисления коэффициентов аппроксимирующего полинома и блок хранения коэффициентов предыдущего шага, к управляющему входу которого через блок разрещення вычислений подключен допалн тельныб выход блока

сравнення, при этом выходы блока хранения коэффициентов предыдущего шага, блока хранения отсчетов входного сигнала и блока

: вычисления разделенных разностей подключены к соответствующим входам блока вы-. . числення коэффициентов аппроксимирующего полинома, выход которого подключен к входу блока генерирования сигналов аппроксимирующего полинома (.

Однако у известного устройства невысока точность восстановления сигнала нз-за

to наличия неустранимой ощибки при восстановлении отсчетов сигнала, не являющихся

опорными.

Цель изобретения - повышение точно- сти восстановления сигнала.

Для этого в адаптивное устройство для сокращения избыточности цифровой информации, содержащее блок хранения отсче-. тов входного сигнала, выход кторого подключен к входу блока вычисления разделенных разностей, блок генерирования снгна лов аппроксимирующего полинома, выход которого чере) блок сравнення подключен к управляющему входу ключа выдачи данных,

к сигнальному входу которого и к другому входу блока сравнения подключен выход блока хранения отсчетов входного сигнала, а выход ключа выдачи данных подключен к входу выходного формирователя импульсов, содержащее также блок разрешения вычислений и последовательно соединенные блок вычисления коэффициентов аппроксимирующего полинома и блок хранения коэффициентов предыдущего шага, к управляющему входу которого через блок разрешения вычислений подключен дополнительный выход блока сравнения, при этом выходы блока хранения коэффициентов предыдущего шага, блока хранения отсчетов входного сигнала и блока вычисления разделенных разностей подключены к соответствующим входам блока вычисления коэффициентов аппроксимирующего полинома, выход которого подключен к входу блока генерирования сигналов аппроксимирующего полинома, введены последовательно соединенные блок генерирования интерполирующего полинома и блок вычисления разности, выход которого подключен к второму входу выходного формирователя импульсов, а к второму входу блока вычислений разности подключен выход блока хранения отсчетов входного сигнала, при этом выход ключа выдачи данных подключен к входу блока генерирования интерполирующего полинома.

На чертеже изображена структурная электрическая схема адаптивного устройства для сокращения избыточности цифровой информации.Устройство содержит блок I хранения отсчетов входного сигнала, блок 2 вычисления разделенных разностей, блок 3 генерирования сигналов аппроксимирующего полинома, блок 4 сравнения, ключ 5 выдачи данных, выходной формирователь 6 импульсов. Устройство содержит также блок 7 разрешения вычислений, блок 8 вычисления коэффициентов аппроксимирующего полинома, блок 9 хранения коэффициентов предыдущего шага. Дополнительно в устройство введены блок 10 генерирования интерполирующего полинома и блок 11 вычисления разности.,.

Адаптивное устройство для сокращения избыточности цифровой информации работает следующим образом.

Исходные отсчеты сигнала Г(Х)) и f(Xi) записываются в блок 1, затем отсчеты поступают в блок 2. Полученный сигнал подается в блок 8, куда в это же время из блока 9 подаются и коэффициенты аппроксимирующего полинома, вычисленные на предыдущем шаге. С выхода блока 2 сигнал поступает в блок 3, с выхода которого снимается эдектрический сигнал, соответствующий значениям аппроксимирующего полинома в заданные моменты времени. Полученный на выходе блока 3 сигнал подается на блок 4. Другим сигналом, поступаю

щим на его второй вход, являются промежуточные отсчеты исходного сигнала от f ( ) до f(), хранящиеся в блоке 1. Если в результате сравнения разности между аппроксимирующим полиномом и отсчет5 Д1ыми исходного сигнала окажется, что раз ность меньще допустимой заданной погрешности, то импульс с соответствующего выхода блока сравнения 4 заставляет срабатывать блок 7. Импульс с выхода блока 7

Q подается на блок 9, на выходе Последнего появляется электрический сигнал, соответствующий значенням коэффициентов полинома, вычисленных на предыдущем шаге. Этот сигнал поступает на вход блока 8. Таким образом, операции вычисления коэффициентов аппроксимирующего полинома, дискретных значений полинома, сравнение их с исходным сигналом повторяются занова для двух отсчетов f (xj ) и f( Х|,,). В противном случае, т. е. если разность между аппроксимирующим полииомом и отсчетами исходного сигнала окажется больше допустимой заданной погрешности, импульс с выхода блока 4 поступает на ключ 5. Ключ срабатывает, и на вход блока 10 поступает отсчет, определенный как опорный.

5 В блоке 10 осуществляется интерполяция по последнему и предыдущему опорным отсчетам, т. е. вычисляются значения интерполирующего полинома в точках, соответствующих, пропущенным отсчетам. Эти значения поступают на один из входов блока 11, на

0 другой вход которого из блока 1 поступают исхо/ ные отсчеты сигнала в тех же пропущенных точках. Вычисленный сигнал разности поступает на выходной фомирователь импульсов 6. Кроме того, при срабаты, вании ключа 5 на выходной формирователь импульсов б поступает опорный отсчет из блока 1. Таким образом, на выходной формирователь импульсов 6 роступают все опорные отсчеты, интервалы между которыми заполнены сигналами разности между

0 аппроксимирующим полиномом (сплайном) и исходным сигналом.

Таким образом предлагаемое устройство позволяет провести практически безошибочное восстановление сигнала, что выгодно отличает его от известного устройства.

Сигнал разности между аппроксимирующим сплайном и исходным сигналом не превосходит допустимой заданной погрешности, поэтому для его передачи и компенсации при восстановлении на приемном конце канала связи достаточно значительно меньшего числа бит иа каждый пропущенный отсчет, чем для передачи опорных отсчетов в высококачественных системах, где требуется обычно 9-10 бит на отсчет.

5Формула изобретения

Адаптивное устройство для сокращения избыточности цифровой информации по

авт. св. № 725261 сггличающееся тем, что, с целью повышения точности восстановления сигнала, введены последовательно соединенные блок генерирования интерполирующего полинома и блок вычисления разнорти, выход которого подключен к второму входу выходного формирователя импульсов, а к второму входу блока вычислений разности подключен выход блока хранения отсчетов входного сигнала, при этом выход ключа выдачи данных подключен к входу блока генерирования интерполирующего полннома.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 725261, кл. Н 04 L 25/16, 1977 (прото тип).

fM

/

о

10

-i-

f

//