Устройство для сжатия информации

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 3(50 С 08 С 19/28 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ходы управляющи ы и подклюинформаци ти объедин счетчика. блоков памяти, которых объединен ходу элемента ИЛИ входы блоков памя ключены к выходу ены к онныены и подГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРГО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ 1 ТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Носков Ю.В. Аппроксимирую щее измерительное устройство. Меж вузовский сборник научных трудов. Вып. 1, Контрольно-измерительные системы. Новосибирск, 1976.2. Авторское свидетельство ССС до заявке В 3404368/18-21кл. Н 03 К 13/20, 1982 (прототип(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖАТИЯ ИНфОРИАЦНИ, содержащее компараторы, первые входы которых подключены к ииЯОи, 1091209 А соответствующим входам устроиства,выходы - к соответствующим входамэлемента ИЛИ, генератор импульсов,выход которого подключен к входусчетчика, выход которого подключенк входу цифро-аналогового преобразователя, выход которого подключенк объединенным вторым входам компараторов, о т л ич а ю щ е е с ятем, что, с целью упрощения устройства, в него введены блоки памятии блок постоянной памяти, адресныевходы которого подключены к выходамсоответствующих компараторов, выходы блока постоянной памяти подключены к знаковым входам соответствующихИзобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и можетбыть использовано для сжатия информации при измерении и обработкесовокупнОсти входных величин, являющихся Функцией пространственнойкоординаты.Известно устройство, в которомфункция пространствечной координатыаппроксимируется многочленом стее- Они ш по результатам измерения 1входных величин. Выходной информацией данного ус тройс гва являютсякоды ш +1 значений коэффициентоваппроксимирующего мнточлена, Сжатие информации достигается тем,что степень ш многочлена меньшечисла входных величин М, Такоеустройство содержит соединенные по-следовательно коммутатор аналоговых 20сигналов, генератор базисных функций(ортогональных полиномов), вычислительное устройство с.13Для получения а+1 значений коэффициентов необходимо 11 (ш +1) циклов 25работы устройства, что обусловливаетего низкое быстродействие.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущнос:ти являетсяустройство, содержащее компараторы, 30элемент ИЛИ, общее устройство уравновешивания, включающее цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) , счетчикгенератор тактовых импульсов (ГТИ),генератор базисных Функций ГБФ,вы- дчитающие сумматоры, накапливающиесумматоры, причем управляющие входыГБФ подключены к выходам компараторова выхоцы его - к входам вычитающихсумматоров выходы которых соединеныс входами накапливающих сумматоров.при этом управляюшие входы вычитающих сумматоров подключены к входуэлемента ИЛИ, а управляющие входы накапливающих сумматоров соединены свыходом ГТИ 23Указанное устройство предназначенодля сжатия больших обьемов информации,обладает высоким быстродействием,но при аппроксимации пространственных сигналов дискретными базиснымифункциями имеет неоправданно большуюсложность. Цель изобретения - упрощение устройства путем обобщенного описания55 пространственной Функции и обеспечения возможности сжатия информации при сохранении быстродействия. Поставленная цель достигается тем,что в устройство для сжатия информации, содержащее компараторы, первые входы которых подключены к соответствующим входам устройства, выходы - к соответстсующим входам элемента ИЛИ, генератор импульсов, выход которого подключен к входу счетчика, выход которого подключен к входу цифро аналогового преобразователя, выход которого подключен к объединенным вторым входам компараторов, введены блоки памяти и блок постоянной памяти, адресные входы которого подключены к выходам соответствующих компаратороц, выходы блока постоянной памяти подключены к знаковым входам соответствующих блоков памяти, управляющие входы которых объединены и подключены к выходу элемента ИЛИ, информационные входы блоков памяти объединены и подключены к выходу счетчика. Такое устройство аппроксимирует пространственную функцию, заданнуюсовокупностьЮ Ж входных величин и. дискретными базисными функциями, причем уменьшение объема выходной информации достигается путем отбрасывания части коэффициентов при с".хранении заданной погрешности восстановления исходной функции.На фиг. 1 представлена Функциональная схема устройства; на фиг.2 электрическая схема одного из возможных вариантов его реализации.Устройство содержит компараторы 1, элемент ИЛИ 2, постоянный блок 3 постоянной памяти (ПБП) , генератор 4 импульсов, счетчик 5, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 6, блоки 7 памяти.Один из возможных вариантов реализации устройства приведен для и =8, где и - число базисных функций. Компаратсры 1 представляют микросхему типа К 544 САЗА, ПБП - микросхему типа К 556 РЕ 4, Входовая логическая схема ИЛИпредставляет микросхему типа К 561 ЛИ 1, ГТИ может быть выполнен на микросхеме К 155 ТЛ 1, счетчик представляет собой серийно выпускаемую микросхему типа К 561 ИЕО, ЦАП содержит две микросхемы типа К 153 УД 2 и К 572 ПА 1. Блоки памяти выполнены на микросхемах типа 564 ИМ 1, 564 ИР 9, 564 ИЕ 14, 564 ЛП 2, 564 ЛА 7, 564 ЛС 2 и 564 ЛН 1, при этом выходы ЛС 2 подключены к входам 1%1, к В входам ко 1091209торых подключены выходы ИР 9, выход Р ИМ 1 соединен с входом ИЕ 14, вход Ч которого соединен с выходом ЛА 7, выходы ИМ 1 соединены с 0-входами ИР 9 С-входы которых соединены с выходом 5 ЛП 2 и первым вхо" м ЛА 7, второй вход которого соединен с первым входом ЛП 2и входом Ро ИМ 1, второй вход ЛП 2 соединен с выходом схемы ИЛИ через инвертор ЛН 1. Выходы, счетчика подключены к А входам ЛС 2 и через инверторы ЛЬ - квходам В ЛС 2.Устройство работает в соответствии с ниже приведенным алгоритмом.Функцию заданную И значениями с%равномерным шагом на пространственноминтервале, можно аппроксимировать системой и дискретных базисных. функций,заданных на этом интервале:Е = С,М+ С Ч 2++С;Ч,+ 20где С; - коэффициенты аппроксимации,определенные по формуле (2),М; - система ортогональных диск-,25ретных базисных функций;1,2, , и;и - число базисных функций.Задача аппроксимации состоит в отыскании коэффициентов:+ х 3 Р; (Ь), (2) где С - искомый коэффициент разложения по д-й базисной функции;(1 - значение -й базиснойфункции в 1 - точке ин. - 35тервала;Х - значение аппроксимируемойфункции в -точке интервала, т.е. 3 - входнаявеличина;.1=1,2 Х, Ю - число входных величин.Для пояснения работы системы достаточно рассмотреть ее функционирование для получения кода значения, 45 например, С по ортогональной системе функций 1 олша. Предварительно заметим, что в ПБП по 1.-му .адресу записаны значения всехфункций Уолша последовательно в точках З (=1,2,Х ). Например, для восьми функ-, ций Уолша таблица прошивки ГБП выглядит следующим образом:дрес10000000 01000000 00300000 00010000 00003000.000000000000010 00000001 Значение11111111310000 1100001110030010011001 300101101010001 101030 О На каждом такте уравновешивания, если при этом не сработал ни один компаратор, содержимое на выходе ПБП не меняется, если произошло срабатывание, например, четвертого компарато ра, то по четвертому адресу на выходах ПБП выставляются коды значений восьми функций Уолша в четвертой точке. Уровень логической единицы говорит о том, что фнукция Уолша в данной точке равна - 1, а логического нуля +1. При этом в блоке памяти запишется код значения Хи, в каждый сумматор со своим знаком, соответствующим функциям Уолша в точке 1 =4Описанный процесс продолжается до тех пор, пока не срабатывают все компараторы и на последнем такте уровновешивания в блоках памяти устанавливаются все и кодов коэффициентов С 1.Уменьшение объема выходной информации зависит от отношения количества коэффициентов, необходимых для аппроксимации пространственной функции с эаданнои погрешностью (и) к числу входных величин (13). Степень сжатия. исходной информации зависит от вида вхбдной функции, типа базисньх функций, требуемой погрешности устройства. Отношение во многих случаях можетбыть значительным.Предлагаемое устройство значительно проще прототипа и гозволяет осуществлять измерение значений совокупности входных величин, а также сжатие информации, при этом общее быстродействие устройства прнктически не снижается, поскольку вновь введенные узлы представляют собой цифровые блоки с более высоким быстродействием.109209ж 569 ПодписноеНИИПИал ППП Патент , г.Ужгород, ул.Проектная