Устройство для сжатия информации

Сфез СеветсиикСоциапнстнчесникРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 11930333(22) Заявлено 13. 06. 80 (21) 2940853/18-24 с присоединением заявки ВВЮРРствапаб квнитет ВСТР в делан вэебретвний н фткрытвв(72) Авторы изобретения Г.Г. Живилов, В.А. Прянишников, Н.И, Сметанин и И.Г. Блюмина 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖАТИЯ ИНфОРИАЦИИ Изоб измериттносится к электро- вычислительной техчено для передачи и ой обработки инфортение ьный иедназн ирован нике и автома мации. Известно уст блоки ввода, ре торы, перфорато Недостатком сложность проце ствии априорнойойство, содержащееистры, ключи, шифраы и дешифраторы 111стройства являетсяса сжатия при отсутинформации о статис й погрешности от сжатия информации тических свойствах исследуемого сигнала.Известно также устройство для сжатия информации, содержащее аналогоцифровой преобразователь, блок выдат 5 чи существенных ординат, блок памяти и блок управления21.Недостатком этого устройства является то,что при отсутствии априорной20 информации и Законе распределения вероятностей обрабатываемого случай" ного сигнала для сохранения задамнеобходимо вручную подбирать парамет ры блока выдачи существенных значений. Низкая степень автоматизации, приводящая к большим затратам времени, в ряде случаев недопустима.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для сжатия информации, со- держащее аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого подклю" чен к входу устройства, а выход соединен с первыми входами регистра (блок выдачи существенных значений) и блока вычитания, второй вход блока вычитания соединен с первым входом блока памяти, выход которого подключен к выходу устройства,вход квадратора соединен с выходом блока вычитания, а выход - через усреднитель связан с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока задания погрешности, а выход подключен к первому входу пер вого ключа, выход генератора импуль9303 сов соединен с входом делителя частоты (устройство управления) и свторым входом аналого-цифрового преобразователя. Кроме указанных узловблок выдачи существенных значенийдополнительно содержит счетчик.,вычитатель, компаратор и ключ, аустройство управления - второйсчетцик 3 3Недостатком известного устройства Оявляется то, что оно использует апертурный алгоритм сжатия, который приводит к усложнению устройства и снижению его быстродействия. Это выражается в том, цто использование 15;,переменного во времени шага выходной последовательности приводит кнеобходимости запоминания временногомасштаба каждой ординаты,40 Цель изобретения - повышение быст 20родействия устройства.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для сжатияинформации, содержащее аналого-цифровой преобразователь, первыйвход которого соединен с входом устройства, выход аналого-цифровогопреобразователя соединен с первымивходами блока вычитания и регистрапамяти, выход которого соедиь(ен свторым входом блока вычитания и спервым входом блока памяти, выходкоторого соединен с выходом устройства, выход блока вычитания церез последовательно соединенные квадратор и усреднитель соединены с первымвходом, блока сравнения, второй входкоторого соединен с выходом блоказадания погрешности, первый выход блока сравнения соединен с первымвходом первого ключа, генератор импульсов, выход которого соединен свторым входом аналого-цифрового преобразователя и входом делителя частоты, введены коммутатор, сумматор, триггер переключения, второй и третий ключи, выход делителя частоты соединен с первым входом коммутатора, выход которого соединен с вторым входом регистра и первым входом второ го ключа, выход которого соединен с вторым входом блока памяти, выход первого ключа соединен с первым входом сумматора, выход которого соеди нен с вторым входом коммутатора, 55 выход третьего ключа соединен с вторым входом сумматора и входом триггера переключения, выход которого сое 33 4дйнен с вторыми входами второго и первого ключей и первым входом третьего ключа, второй вход третьего клюца подключен к второму выходу блока сравнения.На чертеже изображена структурная .схема предлагаемого устройства,Устройство для сжатия информации содержит аналого-цифровой преобразователь 1, регистр 2 памяти, блок 3 вычитания, блок 4. памяти, квадратор 5, усреднитель 6, блок 7 сравнения, блок 8 задания погрешности, ключи 9 и 10, сумматор 11, триггер 12 переключения, ключ 17, генератор 14 импульсов, делитель 15 частоты и коммутатор 16. Устройство работает следующимобразом.Обрабатываемый сигнал преобразуется в цифровую форму аналого-цифровым преобразователемв дискретныемоменты времени с шагом, задаваемымгенератором 14 импульсов, Частотазапуска аналого-цифрового преобразователя 1 поступает от генератораимпульсов 14 на вход делителя частоты 15, С выходов делителя 15 частотынабор частот поступает на второйвход коммутатора 16. Каждой из этихчастот соответствует выходной коднакапливающего сумматора 11,которыйпоступает на первый управляющийвход коммутатора 16. Перед началомпроцесса сжатия код накапливающегосумматора 11 соответствует максимальной частоте с делителя 15 частоты,равной, например Г/2. Триггер 12, кроме того, открывает ключи 9 и 10 изакрывает ключ 13. Ординаты с выходааналого-цифрового преобразователя 1и с выхода регистра 2 поступают навходы блока 3 вычитания, с выходакоторого разность между текущимизначениями и заполненными регистром2 поступает в квадратор 5, усредняется в усреднителе 6 и поступает в (блок 7 сравнения. Полученное значениеЯс выхода усреднителя 6 Д сравнивается в блоке / сравнения с заданнойпогрешностью, формируемой блоком 8задания погрешности(К и Ф- действительная и заданная среднеквадратицеские погрешности от сжатия информации). Интервал усреднения в усреднителе 6 выбирается в зависимости отдопустимой задержки при выдачесжатых данных,%, 930333При фЫблок 7 сравнения передаФ 3ет через ключ 9 сигнал в накапливающий сумматор 11, разрешая переключение выхода коммутатора 16 на более низкую частоту, поступающую от дели теля частоты 15. На следующем цикле усреднения будут сравниваться заполненные ординаты сигнала регистром 2 с текущими. Как в предыдущем цикле, разности воэведутся в.квадрат бло- . 10 ком 5, усредняется блоком 6 и в результате сравнения в блоке 7 величин оу и о код накапливающего сумматоран будет скорректирован еще раз. Такие циклы усреднения разностей будут 35 следовать друг за другом до тех пор, пока не окажется, что 1 й. В этомЯ УЯ н случае с второго выхода блока 7 сигнал поступит через ключ 10 на второй (вычитающий) вход накапливающего 20 сумматора 11 и на вход триггера 12, который переключится и откроет ключ 13, а ключи 9 и 10 закроет." 25 35 40 55 Код накапливающего сумматора 11 уменьшится на оДиницу, следовательно, возрастет чаЧтота с выхода делителя 15, поступающая на управление записью в регистр 2, а блок 4 памяти начнет фиксировать ординаты сжатого сигнала-с заданной среднеквадратичной погрешностью (при соотношении 81). Сжатая информация снимается Ф Яс выхода блока 4 памяти. Предлагаемое устройство позволяет автоматизировать выбор параметров выдачи существенных значений в условиях априорной неопределенности относительно статистических .свойств обрабатываемых сигналов при сохранении заданной среднеквадратической . погрешности от сжатия данных, что повышает его быстродействие. Указанные преимущества достигаются минимальными аппаратурными затратами на реали.зацию устройства и простотой схемных решений. Кроме того, в отличие от известного выходная последовательность уст ройства имеет постоянный временной масштаб, что облегчает последующие передачу и обработку сжатой информации. Формула изобретениясУстройство для сжатия информацииодержащее аналого-цифровой преобразователь, первый вход которогооединен с входом устройства, выходналого-цифрового преобразователяоединен с первыми входами блокаычитания и регистра памяти, выходкоторого соединен с вторым входомлока вычитания и с первым входомлона памяти, выход которого соедиен с выходом устройства, выход блоа вычитания через последовательнооединенные квадратор и усреднительоединены с первым входом блока сравения, второй вход которого соединенвыходом блока задания погрешности,ервый выход блока сравнения соедиен с первым входом первого ключа,енератор импульсов, выход которогооединен с вторым входом аналогоифрового преобразователя и входомделителя частоты, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышениябыстродействия устройства, в неговведены коммутатор, сумматор, триггер переключения, второй и третийключи, выход делителя частоты соединен с первым входом коммутатора,выход которого соединен с вторымвходом регистра и первым входом второго ключа, выход которого соединенс вторым входом блока памяти, выходпервого ключа соединен с первым вхо-дом сумматора, выход которого соединен с вторым входом коммутатора,выход третьего ключа соединен с вторым входом сумматора и входом триггера переключения, выход которогосоединен с вторыми входами второго ипервого ключей и первым входом третьего ключа, второй вход третьегоключа подключен к второму выходублока сравнения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 452029 кл. С 08 С 19/28, 1967.2. Ольховский Ю,Ь., Новоселов О.Н.и Мановцев А,П. Сжатие данных прителеизмерениях. М., "Советскоерадио", 1971, с. 246-248.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке й 2767790/18-24,кл. С 08 С 19/28, 1979 (прототип).ПодписнР Зак 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 6/66 Тираж 6 ВНИИПИ Государствепо делам изобре 13035, Москва, Жного комитета ССений и открцтийРаущская наб.,