Устройство для сжатия информации

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республикц 780019 К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ .(22) Заявлено 2 Ы 278 (2 2700878/18-24 КзС 08 С 19/28 с присоединением заявки йо Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Ю.А.Галяс, А.К.Флоров и В,П.Цыганок Днепропетровский ордена Трудового Красного Знаменигосударственный университет имени 300-летиявоссоединения Украины с Россией(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖАТИЯ ИНФОРМАЦИИ е щк,Изобретение относится к области ,телеметрии и может быть использовано в многоканальных циФровых теле- метрических системах для передачи информации с малой избыточностью, 5Известно устройство для передачи телеметрической информации, содержащее синхронизатор, выход которого подключен к коммутатору каналов, к блоку памяти полных кодов и собствен- О но через блок кодирования адресов и блок кодирования времени - к первому и второму входам буферного запоминающего устройства, выход коммутатора каналов через блок кодиро вания подключен к блоку памяти полных кодов и к анализатору сигналов, выход блока памяти полных кодов соединен с анализатором сигналов, выход которого подключен соответственно к первому входу и через блок памяти кодов приращения - ко второму входу блока сравнения кодов приращения, выход блока памяти полных кодов подключен к,входу элемента И, выход 25 блока сравнения кодов приращения подключен ко второму входу элемента И, к входу буферного запоминающего уст" ройства, выхсд элемента И соединен с другим входом буферного запомина- ЗО ющего устройства, а один выход синхронизатора соединен с соответствующим входом блока памяти кодов приращения 11.Это устройство обеспечивает большой коэффициент сжатия, но является сложным по своей технической реалиэации и обладает сравнительно низким быстродействием.Известно также устройство для сжатия йнформации, содержащее коммутатор, выход которого подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя, первый выход которого соединен с информационным входом первого блока буферной гамяти и первым входом сумматора, второй блок памяти, который подключен ко второму входу сумматора, первый блок сравнения, первый вход которого соедииен со вторым выходом аналого-циФрового преобразователя, третий выход которого подключен к первому входу второго блока сравнения, первый выход которого соединен с третьим входом сумматора, выход которого подключен ко второму входу первого блока сравнения, выход первого блока сравнения и второй выход второго блока сравнения подключены соответственно к первому и второму входам блока синхройизации, выход которого соединен с управляющими входамикоммутатора, сумматора, первого и второго блока сравнения и первого блока памяти 2.Однако зто устройство участки поступаюЩего на вход сигнала с близким к нулю значением первой производйой обрабатывает с малым коэффициентом сжатия. За счет этого понижается общийкоэффициент сжатия. Этот недостаток обуславливается тем, что экстраполяция процесса ведется полиномами ав с (где в=совс), т.е. прямыми с постоянным углом наклона.Цель изобретения - повышение коэффициента сжатия при сохранении быстродействия устройства и простоты его технической реализации.Поставленная цель. достигается тем, что в устройство, содержащее коммутатор, выход которбго подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя, первый выход которого соединен с информационным входом первого блока буферной памяти и первым входом сумматора, второй блок памяти, который подключен ко второму входу сумматора, первый блок сравнения, первый вход которого соединен со вторым выходом аналогоцифрового преобразователя, третий выход которого подключен к первому входу второго блока сравнения, первый выход которого соединен с третьим входом сумматора, выход которого подключен ко второму входу первого блока сравнения, выход первого блока сравнения и второй выход второго блока сравнения подключены соответственно к первому и второму входам блока синхронизации, выход которого соединен с управляющими входами коммутатора, сумматора, первого и второго блока сравнения и первого блока памяти, введен третий блок сравнения,первый вход которого соединен с третьим выходом аналогоцифрового преобразователя, второй вход третьего блока сравнения подключен к выходу сумматора, который соединен со вторым входом второго блока сравнения, управляющий вход третьего блока сравнения подключен к выходу блока синхронизации, третий вход которого соединен с выходом третьего блока сравнения и с четвертым входом сумматора.На чертеже представлена блок-схема устройства, Она содержит коммутатор 1, аналого-цифровой преобразователь 2, первый блок памяти 3, пер-вый, второй и третий блоки сравнения 4, 5 и б, блок синхронизации 7, сумматор 8, второй блок памяти 9.Устройство работает следующим образом. Во второй блок памяти 9 до начала обработки сообщения заносятзначение постоянного приращения0=Фаадгде дс - интервал дискретизации исследуемого процесса; /в/ - коэффициент, численно равный среднему значению модуля первой производной обрабатываемого процесса. его Определяют исходя из априорных данных обисследуемом процессе. По сигналу изблока синхронизации 7 обрабатываемый процесс через коммутатор 1 поступает на вход аналого-цифровогопреобразователя 2, где преобразуется в цифровую Форму. Полученныйкод поступает на вход первого блокапамяти 3, на вход сумматора 8 и навходы блоков сравнения 4, 5 и б,которые имеют порог чувствительности.На другие входы блоков сравнения 4, 20 5 и б иэ сумматора 8 поступает предсказанное значение, соответствующеепредыдущему моменту времени. По сигналу из блока синхронизации, сравнивая поступившие на их входы значе ния процесса, второй и третий блокисравнения 5 и б определяют знак первой производной процесса на данноминтервале дискретизации. Знак первойпроизводной поступает на один изуправляющих входов сумматора 8.Предположим, что на предыдущеминтервале дискретизации первая производная обрабатываемого процесса была положительной. Тогда, если первая производная процесса на данноминтервале дискретизации имеет положительный знак, то по сигналу изблока синхронизации 7 содержимоевторого блока памяти 9 прибавляетсяк значению процесса, предсказанному 4 О в предыдущий момент времени и хранящемся в сумматоре 8. Таким образом,в сумматоре 8 образуется предсказанное значение процесса, соответствующее настоящемумоменту времени. Этопредсказанное значение поступает навход блока 4 сравнения и по сигналу из блока синхронизации 7 сравнивается с истинным значением процесса в настоящий момент времени. Еслиэти значения равны или отличаютсяна величину, меньшую допустимой абсолютной погрешности, то на выходепервого блока сравнения 4. вырабатывается сигнал "0", который через блоксинхронизации 7 не разрешает перво-му блоку памяти 3 принимать данноезначение процесса. Если же сравни-.ваемые значения отличаются на величину, бОльшую допустимой абсолютной погрешности, то на выходе перво- Щ го блока сравнения 4 вырабатываетсясигнал единица, который через блоксинхронизации 7 разрешает первомублоку памяти 3 запомнить значениепроцесса в данный момент времени.65 По этому же сигналу рассматриваемоезначение процесса с выхода аналогоцифрового преобразователя 2 переписывается в сумматор 8, и дальнейшее предсказание значений процессатеперь будет происходить относительно этого значения,ЕЧли же первая производная процесса на данном интервале дискретизации имеет отрицательный знак, товторой блок сравнения 5 вырабатывает сигнал об изменении знака первойпроизводной. Этот сигнал через блоксинхронИзации 7 разрешает первомублоку памяти 3 запомнить рассматриваемое значение процесса, По этомуже сигналу данное значение процессапереписывается из аналого-цифрового 15преобразователя 2 в сумматор 8. Пос-ле этого блок синхронизации 7 не выдает разрешающих сигналов на выполнение последующих операций вплотьдо момента следующего аналого-цифро Оного преобразователя. Если теперьна следующем интервале дискретизациипервая производная процесса сохранитотрицательный знак, то по сигналу совторого блока сравнения 5 постоянноеприращение будет вычитаться из значения процесса, предсказанного в предыдущий момент времени.В том случае, когда первая Eроиэводная процесса станет ррвной нулюо точностью до ):т(о" уИ) тонтий блок сравнения 6 вырабатываетсигнал, кбторый через блок синхронизации 7 передает в первый блок памяти 3 знак первой производной. Кроме того, этот сигнал запрещает лере" З 5дачу информации из второго блока памяти 9 в сумматор 8. Поэтому н сумматоре 8 предсказанное значение сохраняется постоянным. Таким образом,все устройство начинает работать в 40режиме предсказателя нулевого порядка и работает так дО тех пор, покапервая производная процесса йе изменит свой знак. Предположим, что нанекотором интервале дискретизациизнак первой производной стал положительным. В этом случае второй блоксравнения 5 вырабатывает сигнал, который через блок синхронизации 7 передает в первый блок памяти 3 знак первой производнрй процесса. Этот же 50сигнал и отсутствие управляющего:.сигнала с третьего блока сравнения6 разрешают передачу постоянного приращения из второго блока памяти 9в сумматор 8 и "устройство начинаетработать в соответствии с выше описанным алгоритмом.Дополнительно введенный третийблок сравнения, анализируя величину первой производной и воздействуя на один из управляющих входов сумматора, переводит предлагаемое устройст-т во либо в режим предсказателя нулевого порядка, либо в режим устройства-прототипа., Вследствие этого повы-, шается коэффициент сжатия при обработке отдельных участков процесса, а следовательно, повыаается и общий коэффициент сжатия.Формула. изобретенияУстройство для сжатия информации,содержащее коммутатор, выход которого подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя, первый выходкоторого соединен с информационнымвходом первого блока буферной памя ти и первым входом сумматора, второйблок памяти, который подключен ковторому входу сумматора, первый блоксравненя, первый вход которого соединен со вторым выходом аналогоцифрового преобразователя, третийвыход которого подключен к первомувходу второго блока сравнения, первыйвыход которого соединен с третьимвходом суйматора, выход которого подключен ко второму входу первого блокасравнения, выход первого блока сравнения и,второй выход второго блокасравнения подключены соответственнок первому и второму входам блока синхронизации, выход которого соединенс управляющими входами коммутатора,сумматора, первого и второго блокасравнения и первого блока памяти, о т"личающееся тем, что, сцелью повышения информационной емкостипутем увеличения коэффициента сжатияустройства, в него введен третий блоксравнения, первый вход которого соединен с третьим выходом аналого-цифрового преобразователя, второй входтретьего блока сравнения подключенк выходу сумматора, который соединенсо вторым входом второго блока срав"нения, управляющий вход третьегоблока сравнения подключен к выходублока синхронизации, третий вход которого соединен с выходом третьегоблока сравнения и с четвертьп 4 вхо"дом сумматора.Источники информации,апринятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 458851, кл. 0 08 С 19/28, 07.01.74.,2. АВторское свидетельство СССРпо заявке Р 2602383/18-24,кл. 0 08 С 19/28, 22.08;78 (прототип).7800194/5 4 илиал ППП П Редактор Н.Вит:Заказ 9326 15 Составитель Г. Усачево Техред Н.Граб Корректор В.Бутяг Тираж 2. ПодписноеИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб., д тент , г. Ужгород, ул, Проек