Устройство для сокращения избыточности дискретной информации

(51)5 С 08 С 1 ТЕНИЯ ЕЛ аемуюосто- тойци- Я ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ И Н АВТОРСКОМУ СВИ(56) Авторское свидетельство СССР 11 878067, кл. С 08 С 15/06, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОКРАЩЕНИЯ ИЗБЫТОЧНОСТИ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к телемет рии и может найти применение в различных системах и устройствах, где осуществляется фильтрация импульсных помех и сжатие данных. Цель изобрете ния - повышение помехоустойчивости и достоверности за счет сопровождения информации признаками степени достоверностиУстройство содержит регистр1 и-го отсчета, регистр 2 (и)-гоотсчета, второй ключ 3, блок 4 сравнения, счетчик 5, задатцик 6 апертурысумматор 7, задатцик 8 точности аппроксимации, триггер 9, формирователь10 поля допуска, регистр 11 исправ"ленного значения поля допуска, регистр 12 существенных отсчетов, пер,вый ключ 13. Устройство позволяетобъединить алгоритм отбраковки попервым разностям и ступенчатый экст"раполятор и сопровождать приниминформацию признаками степени дверности, что повышает помехоусвость устройства, 3 ил,Изобретение относится к телеметриии может найти применение в различныхсистемах и устройствах, где осуществляется Фильтрация импульсных помехи сжатие данных.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и достоверности за счет сопровождения информациипризнаками степени достоверности. 1 ОНа Фиг. показана структурная схема устройства; на фиг.2 и 3 " соответственно алгоритм работы блокасравнения и формирователя поля допуска. 15Устройство содержит регистр 1 и-гоотсчета, регистр 2 (и)-го отсчета,второй ключ 3, блок ч сравнения,счетчик 5, задатчик 6 апертуры, сум"матор 7, задатчик 8 тоцности аппроксимации, триггер 9, формирователь 10поля допуска, регистр 11 исправленного значения поля допуска, регистр 12существенных отсчетов, первый ключ 13.В устройстве реализуется при 15фильтрации импульсных помех метод отбраковки по первым разностям, В сост.ветствии с этим методом для каждогозначения у, параметра, принятого эадостоверное, вычисляются значения со- З 0седних разностей по формулам:д 1=У 1 Ур 1Л=у " у 1ФФ;=у; у 135Измерение у; считается достоверным, если все ъ соседних разностейимеют велицину, меньшую порога исключения сбоев, т.е,(д., 1,) (е,Это утверждение основано на том,что при нормальном законе распределения погрешностей и малой динамицно"сти параметра соседние достоверныеего значения с малой вероятностьюотличаются друг от друга на величину, большую 8 .Зависимость вероятности ложногоизмерения типа достоверного при обработке сплошного шума в зависимости от50цисла конечных разностей и уменьшаетсятаким образом, цто уже при п=5 вероятность Формирования ложного измерения типа достоверного оказываетсяравной 054Устройство объединяет реализациюалгоритма отбраковки по первым разностям и ступенчатого экстраполирования, Данное объединение позволяет, не усложняя устройства, сделать его более применимым, цем устройство, реализующее только алгоритм отбраковки по первым разностям. Кроме того, информация с выхода устройства может выдаваться с признаком степени достоверности (их пять) - это вероятность Принятия ложного решения типа достоверного. Экстраполирование позволяет избежать потерь информаций, которые имеют место при реализации алгоритма отбраковки по первым разностям. помощью экстраполирования получают зНацения, которые используются вместо ложных измерений.В блоке ч сравнения за период между двумя очередными измерениями, поступающими на вход устройства, осуществляется сравнение содержимого регистров 1 и 2 на предмет выполнения неравенствах у (1), а затем сравнение. регистров 1 и 12 на предмет выполнения неравенствах а+8 (2) где х - величина, характеризующая отклонение значения (и)-го измерения от значения и-го измерения; у " допустимая апертура сравнейиядвух измерений; х - величина, характеризующая от клонение значения измерения, содержащегося в регистре 1, от значения измерения, содер" жащегося в регистре 12; Е - величина, задающая точностьаппроксимации; Б - исправленное значение полядопуска коридора сравнения;В Формирователе 10 поля допуска на основе анализа содержимого регистров 1, 11, 12 и задатчика 8, постоянно подаваемого на его вход, происходит вычисление следующих величин: с+Я, если 6+8с+Е,5153981где а - верхняя граница поля допуска(коридора сравнения);Ь - нижняя граница поля допуска;с - величина измерения содержа 5щаяся в регистре 1;д - величина измерения, содержащаяся в регистре 12;вычисленное исправленное значение измерения; 10Б - вычисленное исправленное значение поля допуска,Устройство работает следующим образом.На входы устройства поступает синхронизирующий импульс и текущее измерение, которое записывается в регистрТриггер 9 управления устанавливаетсяэтим синхроимпульсом в исходное состояние, при котором задатчик 6 допустимой апертуры открыт, а сумматор 7закрыт.В блоке 4 сравнения происходитсравнение содержимого регистров 1и 2 на предмет выполнения неравенства (1), При выполнении неравенства(1) вновь пришедшее значение принимается эа достоверное и осуществляютсяследующие операции: содержимое регистра 1 переписывается в регистр 2 ивосстанавливается вновь в первом; напервом выходе блока 4 сравнения появляется сигнал, который подается навторой вход триггера 9 управления ина счетчик 5.содержимое счетчика И увеличивается на единицу в случае, если ОИ(5,и остаетоя без изменения, если И=5.Триггер 9 под воздействием поступившего сигнала закрывает задатчик 6апертуры и подключает сумматор 7, накоторый постоянно поданы значения Ри Б, к блоку 4 сравнения, где происходит сравнение содержимого регистров1 и 12 на предмет выполнения неравенства (2) .При невыполнении неравенства (2)измерение, находящееся в регистрепринимается за избыточное, на второмвыходе блока 4 сравнения появляетсясигнал, который подается на второйвход Формирователя 10 и включает егов работу.На пятый, четвертый, третий и первый входы формирователя 10 подано соответственно содержимое регистров 1,12, задатчика 8 и регистра 11. Формирователь 10, анализируя эти величины,вычисляет исправленное значение измеЬрения и величину поля допуска дляэтого измерения и записывает их соответственно в регистр 12 существенныхотсчетов и регистр 11 исправленногополя допуска сравнения, Ключ 13 закрыт, и на выходе устройства измерениене появляется,При выполнении неравенства (2) из"мерение, находящееся в регистре 1,принимается эа существенное, на треть"ем выходе блока 4 сравнения появляется сигнал, который подается на третий вход регистра 1, на вход эадатчика 8 точности аппроксимации и первыйвход ключа 13,Под действием этого сигнала измерение, находящееся в регистре 1, атакже содержимое счетчика 5 подаетсяна выход устройства, содержимое регистра 1 записывается в регистр 12 вкачестве существенного для следующе"го цикла работы, величина Е из задатчика 8 точности аппроксимации записывается в оегистр 11 исправленногозначения поля допуска для установкиисходного поля допуска.приходом следующего измерения,которое записывается в регистр 1, поддействием синхроимпульса триггер 9управления и блок 4 сравнения. устанавливаются в исходное состояние,ивесь цикл работы повторяется,При невыполнении неравенства (1)вновь пришедшее измерение принимаетсяза импульсную помеху (сигнал в этомслучае появляется на четвертом выходеблока сравнения) и осуществляетсяследующая последовательность опера"цлй: из содержимого счетчика 5вычитается единица в случае, еслиего состояние не равно 0, тем самымпонижается признак степени достоверности; ключ 3 закрывается и перезапись содержимого регистра 1 в регистр2 не осуществляется.На вход блока 4 сравнения в следующем такте из регистра 2 поступаетпрежнее значение. Тем самым реализу-.ется принцип ступенчатой экстраполяции. Ключ 13 закрыт, и на выходе устройства сигналов нет.Если состояние счетчика 5 равнонулю, то устройство приходит в исходное состояние, когда в регистрах 1и 2 содержатся нули.приходом следующего измерения,которое записывается в регистрвесь цикл работы повторяется.В дальнейшем работа устройства аналогична изложенному выше, Положительный эффект изобретения состоит в том, что повышается помехоустойчивость устройства, вследствие чего становится возможным прием информации без потерь даже при наличии в составе измерений двух и более подряд следую" щих сбоев. Это обеспечивается за счет прогноза значения параметра, искаженного импульсной помехой, и сопровождения этого измерения признаком степени достоверности, который учитывается при дальнейшей обработке ин формации. Экономический эффект от внедрения устройства состоит в повышении пропускной способности системы приема Информации в целом, что позволяет принимать большие объемы информации за единицу времени в условиях импульсных помех. 20 Устройство для сокращения избыточности дискретной информации, содержащее регистр и-го отсчета, первый вход 30 которого является информационным входом устройства, второй вход объединен С первым входом триггера и является синхронизирующим входом устройства, а первый выход соединен с первым вхо- З дом блока сравнения, второй вход ко" торого подключен к выходу регистра (и)-го отсчета, первый выход блока1 1.равнения соединен с вторым входом триггера, первый выход которого через 40 задатчик апертуры соединен с третьим входом блока сравнения, к четвертому входу которого подключен выход сумматора, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с вторым выходом триггера, первым выхо 25Формула изобретения дом регистра исправленного значенияполя допуска и первым выходом задатчика точности аппроксимации, второйвыход последнего соединен с первымвходом регистра исправленного значения поля допуска, второй вход и второй выход которого соединены соответственно с первым входом и первым выходом формирователя поля допуска,второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно свторым выходом блока сравнения, третьим выходом задатчика точности аппроксимации и с выходом регистра существенных отсчетов, первый вход последнего соединен с вторым выходомформирователя поля допуска, третийвыход блока сравнения соединен с входом задатчика точности аппроксимациии первым входом первого ключа, выходкоторого является информационным выходом устройства, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышенияпомехоустойчивости и достоверности засчет сопровождения информации признаками степени достоверности, в неговведены счетчик и второй ключ, первый выход регистра и-го отсчета соединен с первым входом второго ключа,выход которого соединен с входом регистра (и)-го отсчета, первый выходблока сравнения соединен с первымвходом счетчика, третий выход " стретьим входом регистра и-го отсчета,четвертый выход - с вторыми входамисчетчика и второго ключа, первый выход регистра и-го отсчета соединенс пятым входом формирователя поля допуска, выхоД регистра существенныхотсчетов соединен с пятым входом блока сравнения, второй выход регистрап-го отсчета соединен с вторыми входами регистра существенных отсчетов ипервого ключа, к третьему входу последнего подключен выход счетчика,Составитель В.СтруковТехред М.МоргеиталВ Е Редактор И.Рыбчен рректо Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул, Гага Заказ 222 Тираж 434 ВНИИПИ Государственного комитета ло 113035, Москва, ЖПодписное бретениям и открытиям при ГКНТ ССаушская наб., д, 4/5