Устройство для сжатия сообщений Советский патент 1982 года по МПК H04L25/16 G08C19/28 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖАТИЯ СООБЩЕНИЙ

Изобретение относится к технике электрической связи, предназначено для сжатия измерительных сообщений при передаче по каналу связи и может быть использовано в системах те леметрии, автоматики и связи. Известно устройство для сжатия сообщений, содержащее последователь но соединенные входной фильтр и аналого-цифровой преобразователь, второй вход которого соединен с выходом генератора управляющих импуль сов и входом счетчика текущего времени, выход которого через первый элемент И, подключен к первому вход решающего блока,а также регистр промежуточных данных, регистр сдвиг и выходной блок выдачи данных .1 J. Однако данное устройство обеспечивает выдачу в реальном времени только существенных ординат контроли руемого процесса с задержкой не более, чем на шаг первичной дискретиза ции,а выдача степени аппроксимирующего полинома и интервала аппроксимации принципиально возможна лишь с задержкой, равной величине интервала аппроксимации, т.е. полное вос(1тановление контролируемогоспроцесса в реальном времени устройство не обеспечивает. Цель изобретения - сокращение времени сжатия сообщений, а также обеспечение возможности полного восстановления контролируемого процесса в реальном масштабе времени. Для достижения этой цели в устройство для сжатия сообщений, содержащее последовательно соединенные входной фильтр и аналого-цифровой преобразователь, второй вход которого соединен с выходом генератора управляющих импульсов и входом счетчика текущего времени, выход которого через первый элемент И подключен к первому входу решающего блока, а также регистр промежуточных данных, рс3 . 95 гистр сдвига и выходной блок выдачи данных, введены блок дифференцирования, дешифратор, триггер, элемент НЕ, элемент ИЛИ, восемь элементов-И и пять, элементов задержки, выходы которых соединены соответственно с первым входом второго элемента И, с первым, входом элемента ИЛИ, с входом второго элемента задержки, с вторым входом счетчика и с первым входом регистра промежуточных данных, второ вход которого подключен к выходу третьего элемента И, первый вход которого соединен с первыми входами четвертого, пятого и шестого элементов И и :с выходом аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого соединен с первым входом первого элемента задержки, при этом выход счетчика подключен через дешифратор к вторым входам третьего и четвертого элементов И и ко входу элемента НЕ, выход которого соединен с вторыми входами пятого и шестого элемен тов И и с вторым входом второго элемента И, третий вход которого подклю чен к выходу сумматора, а выход второго элемента И через последовательно соединенные триггер и блок дифференцирования соединен с входом четве того элемента задержки и с первыми входами первого, седьмого, восьмого и девятого элементов И, выход первого элемента И подключен к первому входу выходного блока выдачи данных, выход решающего блока соединен с вто рым входои выходного блока выдачи данных, а второй и .третий, входы подключены соответственно к выходам седьмого и девятого элементов И, второй аход последнего из которых соединен с первым выходом регистра сдвига, вход которого подключен к выходу шестого элемента И, а второй выход регистра сдвига соединен с вторымВХОДОМ восьмого элемента И, выход которого подключен к входу пятого элемента задержки и к четвертому входу решающего блока, выход регистра промежуточных данных соеди вн с вторым входом седьмого элемента И, а первый вход сумматора под ключен к второму выходу третьего элемента задержки, вход которого со.единен с выходом пятого элемента И и вторым входом сумматора, третий . которого подключен к выходу элемента ИЛИ,первый вход которого соединен с выходом четвертого элемента И. .4 На чертеже показана структурная электрическая схема предлагаемого устройства. Устройство для сжатия сообщений содержит генератор 1 управляющих импульсов, аналого-цифровой преобразователь 2, входной фильтр 3, счетчик k текущего времени дешифратор 5, сумматор 6, триггер 7, блок 8 диф;ференцирования, решающий блок 3, выходной блок 10 выдачи данных, регистр 11 промежуточных данных, регистр 12 сдвига, элемент ИЛИ 13, элементы И , элемент НЕ 23, элементы задержки . Устройство работает следующим образом. Принцип работы устройства основан на определении существенных ординат и интервала аппроксимации контролируемого процесса при заданной степени аппроксимирующего полинома путём фиксированиятех ординат исследуемой функции, в которых производная меняет свой знак. Интервал между двумя такими ординатами принимается за интервал аппроксимации, аппроксимирующий полином имеет фиксированный вид X д, t + . (1) Для определения коэффициентов полинома (1) предназначен блок решения системы уравнений, причем эта система формируется при трех значениях времени t, соответствующих Х , Ху, Х. , т.е. каждому интервалу аппроксимации, совпадающему с расстоянием между существенными узлами, cootBeTствует свой набор коэффициентов а,, а , а-j и покззание счетчика импульсов с тактового генератора п, определяющее интервал аппроксимации. Эти параметры и выдаются в канал связи. Исследуемый входной сигнал посту пает на вхдд входного фильтра 3 нижних частот,.Фильтрация сигнала делается с целью исключения влияния высокочастотных помех на результата последующей обработки. С выхода входного фильтра 3 информация поступает на вход аналого-цифрового пре образователя.2, на управляющий вход которого поступают сигналы с генератора 1 управляющих импульсов, определяющие частоту опроса преобразователя 2. С выхода аналого-цифрового преобразователя .2 информация в виде цифровых кодов поступает на входы элементов И 14, 15, 17, 18. На вход счетчика текущего времени подаются импульсы с генератора 1 управляющих импудьсов Состояние счетчика расшифровывается дешифратором 5. Сигнал на первой шине дешифратора 5 (что соответствует прохождению чере аналого-цифровой преобразователь 2 первого из преобразованных чисел) открывают элементы И lA, 17 и этот же сигнал, инвертированный в элемен те НЕ 23, открывает элементы И 15, 16, 18. Таким образом, элементы И 1 17открыты только для прохождения первого числа, а элементы И 15, 1б, 18- для всех чисел, кроме первого. С выхода элемента И И первое число через элемент ИЛИ 13поступает на первый вход сумматора, а с выхода элемента И 17 - на первый вход pgгистра 11. Каждое из последующих чисел, начиная со второго, поступают через элемент И 15 на второй (вы читающий) вход сумматора 6, через элемент И 18 - на вход регистра 12 сдвига. После каждого вычитания содержимое знакового разряда сумматор 6 передается на триггер 7 через эле мент И 16 по сигналам с генератора ..управляющих импульсов, задержанным элементе задержки 28. Величина заде ки элемента 28 подобрана таким обра зом, чтобы передача знакового разряда сумматора 6 происходила после вычитания чисел (т.е. передается знак разности двух последовательно поступающих чисел). Сигналы с элемента И 15, задержан ные на элементе 2 задержки, поступают на третий (обнуляющий) вход сумматора 6, а после прохождения через элемент 25 задержки и элемент ИЛИ 13 числа поступают на первый вход сумматора 6. Блок 8 дифференцирования , состоящий из дифференцирующей емкости и последовательно включеннйго усилителя-формирователя, фик сирует изменение знака разности двух последовательно поступающих на сумматор 6 чисел, хранящегося на три|- гере 7, и формирует управляющий импульс опроса. По этому импульсу первое число Х из регистра 11 промежуточных данных через элемент И 19, числа Ху..и Ху, из регистра 12 сдвиг через элементы И 20 , 21 передаются в решающий блок 9. Показание п счетчика Ц .поступает в блок 9 6 через элемент И 22. Параметры а а, получающиеся в блоке -9 в результате решения системы из трех линейных алгебраических уравнений, : на первый вход выходного блока 10 выдачи данных, на второй вход которого через элемент И 22 подается показание п счетчика 4, определяющее интервал аппроксимации между двумя существенными узлами. Импульс опроса, задержанный на элементе 27 задержки, устанавливает счетчик k в положение -2. Из выходного блока 10 выдачи данных параметры а,а, а, п выдаются в канал связи. Число с выхода И 20 через элемент 2б задержки поступает на регистр 11, где оно хранится как число Х, следующего интервала аппроксимации. Далее весь цикл работы устройства повторяется. Такое выполнение устройства позволяет производить одновременную выдачу в канал связи как существенных ординат, так и коэффициентов аппроксимирующего полинома (а,а,а величину интервала аппроксимации, характеризуемую показанием счетчика п. В результате обеспечивается полное восстановление контролируемого процесса в реальном масштабе времени, что позволяет существенно расширить область применения известного устройства. Формула изобретения Устройство для сжатия сообщений, содержащее последовательно соединенные входной фильтр и аналого-цифровой преобразователь, второй вход которого соединен с выходом генератора управляющих импульсов и входом счетчика текущего времени, выход которого через первый элемент И подключен к первому входу решающего бло ка, а также регистр промежуточных данных, регистр сдвига и выходной блок выдачи данных, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени сжатия сообщений, введены блок дифференцирования, дешифратор, триггер, элемент НЕ, элемент ИДИ, восемь элементов И и пять элементов задержки, выходы которых соединены соответственно -с первым входом второго элемента И, с первым входом элемента ИЛИ, с входом элемента задержки, с вторым входом