SU439839A1 - Устройство дл сжати телеметрических информаций - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к телеметрии и может быть использовано, в частности, в системах центр1ализованного сбора информации с необслуживаемых объектов при научных исследовани х .

Предлагаемое устройство предназначено дл  повышени  эффективности сжати  телеметрических данных, передаваемых получателю .

Пзвестны устройства дл  сжати  объема телеметрической информации, содержащие соединенные соответствующим образом запоминающее устройство, аналого-цифровой преобразователь , узлы коммутации каналов, буферную пам ть и блоки отбора параметров дл  передачи по каналу св зи.

Недостатком известных устройств  вл етс  невысока  эффективность по коэффициенту сжати , обусловленна  тем, что по сравнению с обычной системой телеметрии без сжати , когда осуществл етс  равномерное квантование измер емых параметров по времени, известное устройство сжати  становитс  неэффективным , если измер емые параметры начинают измен тьс  с частотой, близкой к верхней частоте спектра. Этот недостаток вызван тем, что все параметры, отобранные дл  передачи по каналу св зи с помощью устройства , предложенного в качестве прототипа ,, необходимо снабжать их адресами, т. е.

дополнительным объемом с.г ужебной информации , в результате чего при изменении параметров на частотах, близких к верхней частоте спектра, в канал из каждого кадра отбираетс  то же число параметров, что и при обычной телеметрии без сжати . Однако в этом случае объем служебной (адресной) информации остаетс , и это приводит не только к снижению эффективности в общем случае,

но и даже к ухудшению показателей системы по объему передаваемых данных относительно передачи без сжати .

Принцип работы предлагаемого изобретени  состоит в том, что по окончании адаптивной дискретизации каждого кадра передачи подсчитываетс  число неизбыточных параметров , отобранных из кадра дл  передачи в канал св зи, и сравниваетс  с допустимым числом параметров после сжати , рассчитанным

из услови  равенства объемов сигнала (бит) при сжатии (число бит, необходимых дл  передачи всех отобранных параметров из кадра с их адресами) и при обычной передаче без сжати  (число бит, необходимых дл  передачи полного кадра параметров по заранее известной последовательности без их адресов). В том случае, когда в текущем кадре подсчитанное число отобранных параметров оказываетс  больше допустимого (сжатие ухудшает систему), вырабатываетс  команда на перевод устройства телеметрии в режим иередачи без сжати  (полный кадр параметров без их адресов), и в канал св зи начинают передаватьс  полные кадры, содержащие как избыточные, так и неизбыточные параметры. Однако блоки сжати  продолжают вы вл ть из каждого кадра неизбыточные параметры, число их в каждом текущем кадре подсчитываетс  и сравниваетс  с допустимым, и в том случае, когда это число окажетс  меньще допустимого, вырабатываетс  втора  команда на перевод устройства обратно в режим передачи со сжатием.

Благодар  этому обеспечиваетс  повышение эффективности сжати  телеметрической информации, передаваемой по каналу св зи получателю. Это, в свою очередь, достигаетс  за счет того, что в устройство на передающей стороне введены счетчик допустимого числа параметров и блок номера программ, причем первый вход последнего соединен со входом регистра пам ти кода параметра , а второй и третий входы подключены к третьему входу блока адреса параглетра и блоку передачи соответственно. Один из входов счетчика допустимого числа параметров подключен ко второму выходу цифровой схемы сравнени , другой - к первому выходу коммутатора, а выход счетчика соединен со входом блока управлени .

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Предлагаемое устройство на передающей стороне содержит коммутатор измер емых параметров (КИП) 1, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, цифровую схему сравнени  (ЦСС) 3, запоминающее устройство (ЗУ) 4, счетчик допустимого числа параметров , элемент «ИЛИ 6, блок 7 управлени  с временным хронизатором, счетчик 8 номера кадра, блок 9 текущего времени, блок 10 номера программы, блок И адреса параметра, регистр пам ти 12 кода параметра, блок передачи 13 и блок питани  14. На приемной стороне устройство содержит блок приема 15, блок дешифраций 16, блок 17 обработки, блок 18 восстановлени  исходных параметров и долговременное запоминающее устройство (ДЗУ) 19.

Предположим, что КИП установилс  на первый канал, и первый датчик Uх подключилс  ко входу АЦП. Одновременно с этим из ЗУ в ЦСС переписываетс  цифровое значение последнего отсчета этого же канала, отосланного на приемную сторону. По окончании преобразовани  текущего значени  первого канала t/ и АПП кодова  комбинаци  переписываетс  также в ЦСС после чего в ЦСС вычисл етс  модуль разности этих двух значений, который сравниваетс  с зоной допустимых отклонений. Если разность значений больще зоны допустимых отклонений, в ЦСС принимаетс  решение о передаче данного параметра в-канал св зи и даетс  команда в АЦШ на перезапись текущего значени 

параметра в ЗУ и регистр пам ти 12. Кроме этого из ЦСС подаетс  единичный импульс в счетчик 5 допустимого числа параметров и через элемент «ИЛИ 6 на КИП 1, в результате чего коммутатор устанавливаетс  на второй параметр Ох, . С помощью блока 7 управлени  с временным хронизатором через блок передачи 13 в канал св зи производитс  последовательное считывание информации со

счетчика номера кадра 8, текущее врем  - с блока 9, номер программы (со сжатием избыточного объема или без сжати ) - с блока 10 и далее адрес параметра - с блока 11 и кодова  комбинаци  - с регистра пам ти 12.

В том случае, если текуща  разность кодовых комбинаций в ЦСС меньше зоны допустимых отклонений, на втором выходе последнего по вл етс  сигнал, с помощью которого через элемент «ИЛИ 6 коммутатор устанавливаетс  па второй канал, и в ЗУ 4 из АЦП 2 переписываетс  текущее значение L/X, . Однако в счетчик 5 запись «I не производитс . Далее работа схемы по параметру fJx, аналогична описанному выше.

Быстродействие схемы отбора неизбыточных отсчетов выбрано таковым, что за врем  передачи в канал св зи адреса и кода одного параметра анализу на избыточность могут быть подвергнуты все каналы (параметры)

кадра.

По окончании опроса последнего канала в текущем кадре сигналом с КИТ осуществл етс  опрос счетчика 5 допустимого числа параметров, и если число, записанное в счетчике 5, оказалось больше допустимого (т. е. сжатие неэффективно), то сигналом с выхода счетчика 5 в блок номера программы записываетс  число, соответствующее второй программе (без сжати ), и в блок 7 подаетс 

команда на изменение режима управлени  и временной хронизации. При переходе на программу без сжати  следующий кадр передачи содержит все: номер кадра, текущее врем , номер программы (без сжати ) и последовательно кодовые комбинации текущих значений всех параметров в кадре без их адресов . Следует отметить, что при работе по второй программе (без сжати ) работа блоков отбора неизбыточных отсчетов ЦСС ЗУ

и счетчика 5 продолжаетс -, как и в режиме программы со сжатием, однако результат анализа параметра на избыточность не вли ет на посылку его в канал св зи. По окончании каждого кадра передачи при работе по второй программе (без сжати ) осуществл етс  опрос счетчика 5, и как только число, записаппос в нем, становитс  меньше допустимого (сжатие эффективно), следующий кадр передачи осуществл етс  по первой программе

(со сл атием).

На приемной стороне из канала св зи информаци  через блок приема 15 поступает в блок дешифраций 16, где производитс  дешифраци  всей структуры сообщени . С выхода блока дещифраций 16 преобразованное

сообщение подвергаетс  обработке в блоке 17, в результате чего формируетс  кадр передачи с учетом неприн того избыточного объема , после чего в блоке 18 осуществл етс  восстановление исходных непрерывных сигналов по прин тым дискретным отсчетам. Одновременно с этим вс  поступающа  из канала св зи информаци  записываетс  в ДЗУ дл  последующего использовани .

Таким образом, из рассмотрени  работы предлагаемого изобретени  видно, что благодар  наличию соединенных соответствующим образом счетчика допустимого числа параметров и блока номера программы, в отличие от известных устройств, обеспечиваетс  повыщение эффективности сжати  телеметрических данных, передаваемых получателю. При этом работа устройства гарантирована от неэффективной работы, а конструкци  усложн етс  несущественно.

В качестве примера: допустимое число параметров в счетчике 5 при 64 каналах ипередаче текущих отсчетов семиразр дны -кодом будет 34. Иными словами, при уменьщении коэффициента сжати  избыточного объема

(по числу отсчетов) ниже - 1,8 устрой34

ство становитс  неэффективными перевод его в режим без сжати   вл етс  рациональным.

Предмет изобретени 

Устройство дл  сжати  телеметрической информации , содержащее не передающей стороне коммутатор измер емых параметров, один вход которого соединен с выходом элемента «ИЛИ и вторым входом запоминающего устройства , другой - с первым выходом блока управлени  с временным хронизатором и первым входом запоминающего устройства, первый выход коммутатора подключен к первому входу счетчика номера кадра, второй вход его соединен со входом блока текущего времени, с первыми входами блока адреса параметра и регистра пам ти кода параметра и вторым выходом блока управлени  с временным хронизатором , третий выход которого подключен

к первому входу аналого-цифрового преобразовател , второй вход последнего соединен со вторым выходом коммутатора, а третий и четвертый входы аналого-цифрового преобразовател  соединены с первым выходом цифровой схемы сравнени  и первым входом элемента «ИЛИ и, соответственно, со вторым выходом цифровой схемы сравнени  и вторым входом элемента «ИЛИ, третий вход которого соединен с третьим входом блока адреса программ, второй вход блока адреса программ подключен к третьему выходу коммутатора , один из выходов аналого-цифрового преобразовател  соединен со вторым входом регистра пам ти кода параметра и третьим входом запоминающего устройства, .выход запоминающего устройства подключен к первому .входу .цифровой схемы сравнени , втррой в-ход Которой соединен с другим выхоДОМ а-налого-цифрового преобразовател , выходы тчетника ;номера кадра, блока текущего «ремени, блока адреса параметра, регистра пам ти кода параметра Подключены ко входу блока передачи, на приемной стороне - блок

i прием а,-выходы которого соединены со входами  блока дещифраций и долговременного запоминающего устройства, первыми входами блоков обработки и восстановлени  исходных параметров, выход блока дещифраций

Подключен ко второму,входу блока обработки и восстановлени  исходных данных, а выход последнего - со вторым зходом долговременного запоминающего устройства, отличающеес  тем, что, с целью повыщени  эффективности сжати  телеметрической информации , в устройство на передающей стороне введены счетчик допустимого числа параметров и блок номера программ, причем первый вход последнего соединен со входом регистра

пам ти кода параметра, а второй и третий входы подключены к третьему входу блока адреса параметра и блоку передачи соответственно , один из входов счетчика допустимого числа параметров подключен ко второму выходу цифровой схемы сравнени , другой - к первому выходу коммутатора, а выход счетчика соединен со входом блока управлени .