Устройство для сжатия цифровыхрадиотелеметрических данных

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическиеРеспублик 1 и 1836646(51)М. Кд,с присоединением заявки М 8 08 С 19/28 Ваударотееиимй комитет СССР да делам изоеретеиий и открытий(23) Приоритет Опубликовано 07,06.81, Бюллетень 1 т". 21 Дата опубликования описания 10,06,81а А. В, Плющев А. Ф. Фомин, Ю. В, Васин, О, Н. Новоселов,и Е. Г. Клембо(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖАТИЯ ЦИФРОВЫХ РАДИОТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИХ ДАННЫХ Изобретение относится к области обработки цифровык телеметрических данных и преаназначено аля использования в аааптивных информационно-измерительных системах со сжатием сигналов, подвержен 5 ных влиянию импульсных помех.Известно устройство аля сжатия данных, соаержащее блоки вычисления приращения ординат его с допустимым порогомик изменения, а также регистры, аешифраторы и сумматоры, которые предназначены аля сжатия данных 11.Наиболее близким по текнической сущности к изобретению является устройство. аля сжатия цифровых рааиотелеметричес 15 ких ааннык, соаержащее первый вкоаной регистр, выход которого подключен к первому входу первого вычктателя и вхоау второго вхоаного регистра, выкоа которого подключен ко второму входу первого20 , вычитателя и вкоау третьего вкоаного регистра, выхоа которого поаключен ко вхоаам регистров максимального и минимального значений, к первым входам четвертого и пятого вычитателей, ко вторымвкоаам которых подключены выходы соответственно регистров максимального иминимального значений, а выходы соединены соответственно со входами шестого вычитателя и третьего аешифраторазнака, седьмого вычитателя и. четвертогоаешифратора знака, выхоаы аешифраторовзнака подключены ко второму вхоау блока управления, к первому вкоау которогочерез выходы пятого и шестого аешифраторов знака подключены выхоаы соответственно шестого и седьмого вычитателей,к третьему входу которого через первыйдешифратор знака подключен выход второго вычитателя, первый вход которого соеаинен с выкоаом первого вычитателя, авторой - с выхоаом пятого регистра ичерез второй аешифратор знака выходтретьего вычитателя, вкоа которого черезшестой регистр соединен с корреляционным вхоаом, сумматор, первый, и второйвхоа которого соединены с выкоаами регистров максимального и минимального3 836646значений, а выхоц через делитель-с вы-, входного регистра, первыми вкоцами рехоцом устройства, выход блока управления - с управляющими входами первого,второго и третьего вкодных регистров,первого, второго, третьего, четвертого,5пятого, шестого и седьмого вычитателей,регистров максимального и минимальногозначения, а вход допустимого отклоненияустройства подключен ко вторым входамшестого и седьмого вычитателей и входупятого регистра через четвертый регистрГ 23Однако в таких устройствах при нестационарных случайных процессах возможналожная отбраковка достоверных ординат;или наоборот, оценка нецостовернык ординат как достоверных, при достаточнобольшом интервале корреляции (Окор ==15-2 О) ширина коридора достоверностиможет стать сравнимой со шкалой измеряемого параметра, что приведет к пропуску недостовернык ординат, а - пригрупповых сбоях возможна потеря параметра и как следствие, - ложная отбраковка достоверных ординат. 25Эти недостатки обусловлены тем, чтоположение порога на оси значений выборок и его величина ( апертура достоверности) выбраны заранее и остаются неизменнымидаже если меняется математическое ожидание или корреляционнаяфункция процесса, и происходит ложная .отбраковка достоверных ординат. соединен с объединенными вторыми входами регистров максимального и минимального значения и третьими входамитретьего и пятого вычитателей, а вкодпервого регистра соецинен с третьимвходом устройства,Принцип работы устройства заключается в установлении апертуры достоверности параметра относительно значения цостоверной существенной ординаты, значение которой определяется на прецшествующем интервале сжатия. Численное значение этой ординаты, полученное в результате предшествующей отбраковки и последующего усреднения на интервале сжатия,позволяет повысить вероятность правильного восстановления измеряемого параметра и исключить погрешность, вызванную нестационарностью входного процесса. На чертеже прецставлена структурная схема устройства. Устройство для сжатия цифровых телеметрических данных содержит входной реЦелью изобретения является повыше 35ние вероятности правильной отбраковкинедостоверных ординат. в случае нестационарности входного процесса, а слецовательно, и верности восстановления исходногопроцесса по существенным выборкам,40т. е. повышение достоверности работыустройства,Для этого в устройство цля сжатияцнфровых радио-телеметрических данных,содержащее соединенный с первь 1 м вхо 45дом устройства вкодной регистр, выход,которого соединен с первым входом первого вычитателя, выход которого соединенс первым вкодом второго вычитателя,второй вход которого соединен с выхоцом50первого регистра, выход второго вычитателя соединен со входом первого дешифратора знака, выкоц которого объединенс выходами второго и третьего дешифраторов знака и подключен к первому вкоду55блока управления, второй вход которогосоединен с объединенными выходами четвертого и пятого дешифраторов знака, выход блока управления соецинен со входомгистра максимального значения и регистраминимального значения, объединеннымивторым входом первого и третьим входомвторого вычитателей, объединенными первыми входами третьего и четвертого вычитателей, объединенными первыми входамипятого и шестого вычитателей иобьединенными первыми входами сумматора и делителя,выход сумматора соединен со вторым входом целителя, выход которого соединенс выходом устройства, выход регистрамаксимального значения соецинен со вторыми входами третьего вычитателя и сумматора, выход регистра минимального значения соединен со вторым входом пятоговычитателя и третьим входом сумматора,выхоц третьего вычитателя соецинен совходом пятого дешифратора знака и вторым .входом четвертого вычитателя., выход которого соединен со входом второго дешифратора знака, выход пятого вычитателя соецинен со входом четвертогодешифратора знака и вторым входом шестого вычитателя, выход которого соединен со входом третьего дешифратора знака, второй вкоц устройства соединен совходом второго регистрами выход которогосоецинен с объединенными третьими входами четвертого и шестого вычитателей,ввецен выходной регистр, выкоц которого соединен с третьим вкоцом первоговычитателя, первый вход - с выхоцомблока управления, второй вход - с выходом делителя, Выход входного регистра5 , 8366гистр 1, первый 2 и второй 3 вычитатели, первый дешифратор знака 4, блок управления 5, второй регистр 6, первыйрегистр 7; регистр максимального значения 8, регистр минимального значения 9,третий вычитатель 10, пятый вычитатель11, пятый дешифратор знака 12, четвертый дешифратор знака 13, четвертый вычитатель 14, шестой вычитатель 15, второй.дешифратор знака 16, третий дешифратор знака 17, сумматор 18, делитель19 и выходной регистр 20,На первый 21 вход устройства поступают текущие ординаты параметра, на второй 22 вход - апертура сжатия Я,на дтретий 23 вход - апертуры достоверностибиост., Значения величин апертур записывают соответственно в регистры 6 и 7перед началом работы устройства и остаются постоянными для цанного входного 20параМетра, Устройство цля сжатия цифровых радио-гелеметрических данных,работает следующим образом,Текущая ордината входного процессапоступает иа вход регистра 1 и переписывается в регистры 8 и 9,Следующая ордината записывается врегистре 1, стирая его содержимое, ипоступает на первый вход вычитателя 10,в котором, вычисляется ее разНость с ор- З 0динатой из регистра 8, поступающей навторой вход вычитателя 10. Дешифраторзнака 12 определяет знак подученнойразности.Если знак - "нуль", то в регистр 135записывается очерецная текущая ордината, стирая прецыдущую, и процедура новторяется цля следующей ординаты.Если выход дешифратора знака 12имеет знак плюс то В вычитателе 1 1 40вычисляется разность между ординатойиз регистра 1 и ординатой из регистра9, модуль которой поступает на первыйвход вычитателя .15, на второй вхоц которого поступает значение апертуры сжатия из регистра 6, В вычитателе 15 .вычисляется разность этих двух величин,знак которой определяется цешифраторомзнака 17 и формируются управляющиесигналы блока управления 5, 50 46 6читателя 10, и процецура сжатия повто-" ряется.Если выход дешифратора знака 17 имеет знак плюс, то содержимое регистров 8 и 9 поступает соответственно на первый и второй вход сумматора 18, где вычисляется их сумма, а в делителе 19 - ее половинное значение, которое поступает на выход устройства и одновременно через регистр 20 - на третийвхоц вычитателя 2.По управляющим сигналам блока управления 5 текущая ордината поступает на второй вход вычитателя 2, который вычисляет разность между текущей ординатой и усредненным значением процесса на предыдущем интервале сжатия. Модуль полученной разности с выхода вычитателя 2 поступает на первый вход вычитателя 3, на второй вход которого поступает значение апертуры достоверности иэ регистра 7. В вычитателе 3 вычисляется разность этих двух величин, знак которой определяется цешифратором знака 4 и формирует управляющие сигналы блока управления 5. Если выход дешифратора знака 4 имеет знак плюс", то блок управления 5 формирует управляющий сигнал, по которому ордината в регистре 1 стирается и в процецуру сжатия не поступает.Если выход цешифратора 4 имеет знак "минус" или "ноль", то блок управления 5 разрешает поступление ординаты из регистра 1 в процедуру, сжатия. Ордината переписывается в,регистры 8 и 9, стирая их содержимое, а в регистре 1 записывается очередная текущая ордината, которая поступает также на первый вхоц вычитателя 2, В последующем устройство работает так, что в процедуру сжатия ординаты поступают лишь при фминусеф илифнулеф на выхоце дешифратора знака 4, При этом на третий вход вычитателя 2 поступает значение выходной орцинаты устройства, которое записано в регистре 20. При появлении новой существенной ординаты, она записывается в регистр 20, стирая прежнее соцержимое.Если выход цешифратора знака 17 имеет знак минус" или нуль, то блок управления 5 формирует управляющие сигналы, по которым ордината из регистра 1 переписывается в регистр 8, стирая его содержимое, а в регистр 1 записывается очередная текущая ордината, которая поступает также на первый вход выЕсли выход дешифратора знака 12 имеет знак минус", то в вычислителе 11 вычисляется разность ординаты из регистра 1 и ординаты из регистра 9, знак этой разности определяется дешифратором знака 13 и формирует управляющий сигнал блока управления 5.7 83664Если выход дешифратора знака 13 имеет знак плюс или ноль, то блок управления 5 формирует управляющий сигнал, по которому в регистр 1 записывается очередная текущая ордината, стирая предыдущую, и процецура сжатия повторяется.Если выход дешифратора знака 13 имеет знак "минус", то на второй вход вычислителя 14 поступает модуль раз ности иэ вычитателя 10, а на третий вход - значение апертуры сжатия из регистра 6. Знак вычисленной разности определяется цешифратором знака 16.Если выход дешифратора знака 16 15 имеет знак "минус" или нуль", то блок управления 5 формирует сигнал, по которому ордината из регистра 1 переписывается в регистр 9, стирая его содержимое, а процецура сжатия повторяется 20 для следующей орцинаты.Если выход дешифратора знака 16 имеет знак плюс, то содержимое регистров 8 и 9 поступает на сумматор 18 и делитель 19, где вычисляется полусумма 25 содержимого этих регистров, которая поступает на выход устройства и записывает ся в регистр 20. При этом схема оценки достоверности, рассмотренная выше, ра ботает аналогично. ЗОВведение связи апертуры оценки досто верности параметра с его усредненным значением за предшествующий интервал сжатия существенно повышает вероятность правильной отбраковки нецостовер ных ординат как стационарного, так и не- стационарного входного процесса, а следовательно и верность восстановления пара метра по его существенным выборкам, т. е. повышается достоверность работы 40 устройства. Формула изобретения45Устройство для сжатия цифровых рациотелеметрических данных, содержащее соединенный с первым входом устройства входной регистр, выход которого соединен с первым входом первого вычитателя, выход которого соединен с первым входом второго вычитателя,. второй вход которого соединен с выходом первого регистра, выход второго вычитателя соединен со входом первого цешифратора знака, вы хоц которого объединен с выходами второго и третьего дешифраторов знака иподключен к первому входу блока управления, второй вход которого соединен собъединенными выходами четвертого ипятого дешифраторов знака, выхоц блокауправления соецинен со входом входногорегистра, первыми входами регистра максимального значения и регистра минимального значения, объединенными вторымвходом первого и третьим вхоцом второго вычитателей, объединенными первымивходами третьего и четвертого вычитателей, объединенными первыми входами пятого и шестого вычитателей и объединенными первыми входами сумматора и делителя, выход сумматора соединен со вторым входом делителя, выход которого соединен с выходом устройства, выход регистра максимального значения соединенсо вторым входами третьего вычитателя.и сумматора, выход регистра минимального значения соединен со вторым входомпятого вычитателя и третьим входом сумматора, выход третьего вычитателя соединен со входом пятого цешифратора,знака и вторым входом четвертого вычитателя, выхоц которого соецинен со входом второго дешифратора знака, выходпятого вычитателя соединен со входомчетвертого цешифратора знака и вторым,входом шестого вычитателя, выход которого соединен со входом третьего цешифратора знака, второй вход устройства соединен со входом второго регистра, выходкоторого соединен с объединенными третьими входами четвертого и шестого вычитателей, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения достоверностиустройства, в него ввецен выходной регистр, выход которого соединен с третьЪим входом первого вычитателя, первыйвход - с выходом блока управления, второй вход - с выходом делителя, выходвходного регистра соединен с объединенными вторыми входами регистров максимального и минимального значения итретьими входами третьего и пятого вычитателей, вход первого регистра соединен с третьим входом устройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США М 3478266,кл. 325-38, опублик. 1966.2. А вторское свидетельство ССС Рпо заявке 2437318/18-24,л. б 08 С 19/28, 1976 (прототип).