SU919115A1 - Многоканальное устройство дл сжати цифровых данных - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технике электрической св зи и может использоватьс  в системе передачи телеметрической информации с сокращением избыточности цифровых данных.

Известно устройство дл  сжати  цифровых данных, содержащее коммутатор каналов, блоки преобразовани  входных величин, т.е. собственно блоки сжати , блоки управлени , передатчики и приемники.

В таких устройствах сжатие входных данных осуществл етс  путем их преобразовани  с помощью вспомогательной системы базисных функций и последующего отбрасывани  несущественных коэффициентов преобразовани  11 .

Однако в таких устройствах в процессе цифровой обработки сохран етс  высока  разр дность информационных слов, что требует регистров больших разр дов. Кроме того, алгоритмы/ заложенные в основу функционировани  зтих устройств, обладают большой вычислительной и аппаратурной сложHOCTi lO .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  многосаилльное устройство дл  сжати 

цифровых данных, содержащее последовательно соединенные коммутатор, логарифмический преобразователь, передатчик , переключатель, приемник и блок управлени , первый вход которого подключен к управл ющему входу логарифмического преобразовател .

В этом устройстве каждый источник входных данных содержит 16-и разр д10 ный регистр, в котором в цифровой форме записана информаци  о физических параметрах, измер емых системой. Информаци  в регистрах опрагииваетс  коммутатором и поступает в блок пре15 образовани  входных данных, представл ющий собой цифровой блок сжати  с логарифмической характеристикой , что позвол ет получить на его выходе 9-и разр дный сигнал. Работа блока

20 сжати  синхронизирована с помощью блока управлени , который выдает команды управлени  по сигналам с приемной части системы 2.

Исполн емое в таком устройстве

25 цифровое логарифмическое обладает большой точностью преобразовани  и имеет простую аппаратурную реализацию, но ограничено по.коэффициенту сжати  в силу характера измонп30 ни  логарифмической функции. Кроме того, поскольку многоканальна  инфор маци  поступает от одного объекта, и мер емые сигналы коррелированы между собой и при сжатии сохран етс  иэбь точность , св занна  с этим эффектом. Цель изобретени  - повБпиение коэф фициента сжати  без снижени достове ности данных при сохранении простоты аппаратурной реализации за счет использовани  дискретного преобразовани  и ликвидации взаимных коррел ционных св зей между измер емыми сигналами. Поставленна  цель достигаетс  тем что в многоканальное устройство дл  сжати  цифровых данных, содержащее последовательно соединенные комму та:тор , логарифмический преобразователь передатчик, переключатель, приемник и блок управлени , первый выход кото рого подключен к управл ющему входу логарифмического преобразовател , ведены блок входных элементов пам; ти , блок формировани  коэффициентов Хаара и блок формировани  дискретных функции Хаара, выходы которого через последовательно соединенные блок входных элементов пам ти и блок форм ровани  коэффициентов Хаара подключены к информационным входам коммутатора , управл ющий вход которого соединен со вторым выходом блока управлени , третий и четвертый выход которого подключены к управл ющим входам блока формировани  дискретных функций Хаара. На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит последовательно соединенные коммутатор 1, логарифмический преобразователь 2, передатчик 3, переключатель 4, приемник 5 и блок б управлени , первый выход которого подключен к управл ющему входу логарифмического преобра зовател  2, блок 7 входных элементов пам ти, блок 8 формировани  коэффици ентов Хаара, и блок 9 формировани  дискретных функций Хаара, содержащий триггеры 10, входы которых  вл ютс  управл ющими входами блока.9, авыходы соединены с соответствующими входами перемножителей 11, выходы которых соединены с входами блока 7 Выходы блока 9 через последовательно соединенные блоки 7 входных элементов пам ти и блок 8 формировани  коэффициентов Хаара подключены к информационным входам коммутатора 1, управл ющий вход которого соединен со вторым выходом блока б управлени третий и четвертый выходы которого подключены к управл ющим входам блока 9, Блок 6 управлени  содержит генератор 12 тактовых импульсов, ра пределитель 13 импульсов, дешифратор 14 ,при этом выход генератора 1 подключен к управл ющему входу раеределител  13, выход которого  вл тс  вторым выходом блока 6 управени , а информационный вход - первым выходом дешифратора 14.Второй выход дешифратора 14  вл етс  первым выходом блока б управлени , третий и четвертый выходы которого  вл ютс  соответственно третьим и четвертым выходами блока 6. Вход дешифратора 14  вл етс  входом блока 6 управлени . Устройство работает следующим образом . Исходное многоканальное сообщение с цифровых датчиков, установленных на объекте, поступает в виде 16-и разр дных информационных слов на информационные входы блока 7, представл ющего собой набор управл емых элементов пам ти, содержащих 16-и разр дные регистры. Управл ющие входы блока 7 подключены к выходам блока 9 формировани  дискретных функций Хаара. Триггеры 10 формируют на выходах дискретные функции Хаара, а перемножители 11 образуют из них полную систему функции Хаара. Перемножители представл ют собой переключатели с трем  положени ми, так как эти функции кусочно-посто нны и принимают только три значени  -1,0+1. В момент времени tjна выходах блока 9 образуетс  комбинаци  импульсов, соответствующа  i-ой ортогональной дискретной функции Хаара. В соответствии с этой комбинацией осуществл етс  съем данных с входных элементов пам ти блока 7 и поступление их на входы блока 8. В блоке 8 выполн етс  формирование коэффициентов Хаара, т.е.при суммировании данных с входов блока 8 в момент времени t образуетс  i-ый коэффициент Хаара. Врем  цикла опроса выходных шин блока 8 регламентируетс , временем образовани  соответствующего коэффициента Хаара. в преобразователе 2 выполн етс  Цифровое логарифмическое сжатие-Ib-H разр дных информационных слов до 9-ти разр дов, далее они.поступают на передатчик 4 и передаютс  на приемную сторону телеметрической системы. Переключатель 4 служит дл  осуществлени  переключени  режимов работы Передача-прием« По сигналам с приемника 5 происходит перестройка программы управлени  в блоке б при помощи дешифратора 14, осуществл ющего селекцию сигналов, поступивших с приемника 5 и управл ющего работой распределител  13 импульсов, питающегос  от генератора 12 импульсов . Блок 6 управлени  осуществл ет также функции временной синхронизации , обнулени  и запрещени  передачи несущественных коэффициентов разложени  в канал св зи. ;

Предлагаемое устройство по сравнению с известным базовым объектом обеспечивают увеличение коэффициента сжати  за счет передачи и обработки , кроме самих цифровых данных, также и коэффициентов их ортогонального разложени  по функци м Хаара,. так как здесь производитс  учет как взаимных коррел ционных св зей, так и автокоррел ции, Предлагаемое устройство входит 6 состав системы машинной обработки экспериментальной информации. Например f при испытани х суммарный объем выборки/ вз тый по показани м датчиков , используемых в эксперименте, составл ет 800UO измерений (дл  одной реализации). За счет применени  преобразовани  объем выборки уменьшаетс  в 7-10 раз, а машинное врем , затрачиваемое наобработку, снижаетс  на 40-60% при условии . невозрастани  допустимой ошибки восстановлени  данных.

Claims (2)

1.Ольховский Ю.Б., Новоселов О.Н, 5 Мановцев А.П, Сжатие данных при телеизмерени х . М.,Сов.радио , 1971,

с. 209-213.

2.Патент США № 3875344, КЛ.179-15.55Т, опублик.1975 (прототип ) .