Устройство для сжатия данных в телеметрических системах

Устройство для сжатия данных в телеметрических системах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИ -.:

ИЗОБРЕТЕНИЯ

I I - " .со )знал И 1

"",-, 674075

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 140377.(21) 2462088/18-24 ()М. Кл.2

G 08 С 19/28

1 с присоединением заявки МГосуларственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (5З) УДК 62 1. 398 (088.8) Опубликовано 1507.79. Бюллетень М 26

Дата опубликования. описания 150779 (72) Авторы изобретения . H.A Гусев, В.Г.Петренко и A.В.Шамбазов (71) Заявитель

Рязанский радиотехнический институт (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖАТИЯ ДАННЫХ

В ТЕЛЕИЕТРИЧЕСКИХ СИСТЕИАХ

Изобретение относится к области телеметрии и может быть использовано в устройствах для сокрашения объема передаваемого векторного сообщения.

Известно устройство для передачи инФормации, содержащее запоминающее устройство адреса и информационной части, синхронизатор, анализатор информации и сумматор (1).

1О

Недостатком устройства является то, что передаче подлежит большой объем рабочей и адресной информации, что обеспечивает низкий коэффициент сжатия.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для сжатия данных в телеметрических системах, содержащее блок анализа приращений, первый, второй и третий выхо» ды которого подключены соответственно ко входу формирователя адресной части сообщения, первому входу выходного блока и входу формирователя информационной части сообщения, выход которого через первый блок памяти соединен со вторым входом выходного блока, управляющий выход формирователя информационной части сообщения подключен к первому входу блока управления, первый, второй и тре-ЭО тий выхотгт которого соединены соответственно с у1травляюшими входами блока анализа приращений, первого и второго блоков памяти, выход формирователя адресной части сообщения через второй блок памяти подключен к треть. ему входу выходного блока, выход которого соединен с выходом устройства (2)..

Однако в устройстве не учитываются корреляционные (групповые) связи между составляющими векторного сообщения, вследствие чего оно обладает низким коэффициентом сжатия.

Цель изобретения - повышение информативности устройства путем увеличения коэффициента сжатия.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен блок линейного преобразования, входы которого подключены ко входам устройствах а выходы соединены со входами блока анализа приращений, четвертый выход блока управления соединен с управляющим входом блока линейного преобразования.

Блок-схема устройства представлена на чартеже.оустройство содержит блок 1 линейного преобразования, блок

2 анализа прнрйцений, формирователь

674075

t0

40

° ° Для устранения эффекта накопления ошибок осуществляется йериодическая "коррекция, заключающаяся в записи полных значейий отсчетов составляющих х.

1=6,п-l в выходной блок 8 с последующей их выдачей s канал связи 9. Здесь

1 + ка - период коррекции, информация о котором заложена в блоке уп60 равления 7, к — некоторая постоянная величина, а О, 1, 2, Если Z обозначает число подряд идущих нулевых символов, то принцип формирования кодовой последовательности с неповторяющимися единицами можно проиллюстрировать таблицей

3 информационной части сообщения, формирователь 4 адресной части сообщения, первый и второй блоки памяти 5,6 блок управления 7, ныходной блок 8, канал связи 9 . устройство работает следующим образом.

Первоначально в блоке линейного преобразования 1 вектор. »Д„" 5 состоящий иэ отсчетов составляющих

М;Ем,(=0, I через интервал дискретизации Ф, задаваемой блоком управления

7, подвергается линейному преобразованию A

Эе=%,М .

В результате реобраэования А, зада.— ваемого матрицей Адамара порядка к п = 2,получаем вектор ае. с ослабленными нлн устраненными взаимно корреляционными связями между составляющими x,,i = б,п-l . Однако декоррелирующее преобразование не решает полностью задачи сжатия и может предшествовать любому методу сокращения избыточности.

В основу используемого метода сокращения избыточности положено устранение амплитудной корреляции в отсчетах декоррелированных составляющих эе;, i — 0,n †.Последние существуют во всех случаях, когда выборка производится с частотой, превышающей частоту, необходимую для описания сообщения при некоторой заданной допустимой погрешности. Эта задача решается путем одновременного анализа текущих значений приращений составляющих

М„, i = О,п-l через интервал первичной дискретизации Е . При этом в начальный момент времени значения (отсчеты) преобразованных составляющих м„, i = 5,п-Ъ записываются в выходной блок 8 и поступают в канал свяэ

9. Затем за время je, j = 1,2,3 кратное интервалу, первичной дискретизации С, в блоке анализа приращений 2 фиксируются координатная инфор-мация и знаки приращений декоррелированных составляющих ЭЕ;,1 = 0,п-l удовлетворяющих условию М;jan Е{а,>-1, (1) где Я - заданйое число, ограничивающее допустимую погрешность, информация о котором заложена в блоке 2. В результате в моменты отсчетов 9,j=l,2,3. в формирователи адресной части сообщения 4 и информационной части сообще ния 3 поступаЮт координатная последовательность и информация о знаках приращений составляющих м,1=0,п удовлетворяющих условию (1), Координатная информация представляет собой упорядоченную последовательность H (g и „..., gg f), отображающую позиции компонент М;, 1 = n-1 b

Ее нлементын,я{(),() и определяются по правилу

«) 1, если ьм,АДЕ 0 - в противном случае.

Реализация дополнительной избыточности, обусловленной координатной (адресной) информацией, является мерой дальнейшего сокращения объема векторного сообщения. В последовательности Н=1 3 i = G,n-l нулевой сим1>

5 нол более вероятен. С учетом этого

- сжимающее кодирование организуемой двоичной последовательности H={q >

<3

i = О,п-l осуществляется формиронателем адресной части сообщения 4 при использовании кода с неповторяющимися единицами. В таком коде единицы не могут стоять н соседних позициях кодоной комбинации.

Поскольку пороговое значение неизменно, то достаточно передавать лишь знак приращения. С этой целью формирователем информационной части сообщения 3 приращения компонент с ! ьм„)>С отображаются н двоичные символы 0 или

l при отрицательном и положит:ельном приращении соответственно и записываются в блок памяти 5.

Одновременно выдается команда в блок управления 7 и н блок памяти б вслед за кодовой группой с неповторяюшимися единицами записывается комбинация (11...10). В результате объединения н выходном блоке 8 формируется сжатая последовательность вида

° ° ° (11...10) (С(Д q,,)(Ч )((1... Ю) (@Е PI " @j- ) Здесь удвоенное число подряд идущих единиц в кодовой группе (11...10) показывает на позиции прад следующих составляющих зе;, i =О, и-1 с ь м, ) Я

Cb знаками, передаваемыми н следующей группе (()(i 6;+,",Я I); Q (О,l)-61фпьэе,, Y — кодовая комбинация с неповторяюшимися единицами, указывающая число

3 составляющих подряд с приращениями, меньшими порогового значения. С выхода выходного блока сформированная сжатая последовательность поступает в .канал снязи 9 °

Z 1 2 3 4

100 1010000 0001 0010 0100

Ра Г и устранения взаимосвязи в сооб щениях преобразованных компонент а4;Ыъе, i =,,й=Т.

Формула изобретения

Устройство для сжатия данных в телеметрических системах, содержащее блок анализа приращений, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно ко входу формирователя адресной части сообщения, первому входу выходного блока и входу формирователя информационной части сообщения, выход которого через первый блок памяти соединен со вторым входом выходного блока, управляющий выход формирователя информационной части сообщения подключен к первому входу блока управления, первый, второй и третий выхОды которого соединены соответственно с управляющими входами блока анализа приращений, первого и второго блоков памяти, выход формирователя адресной части сообщения через второй блОк памяти подключен к третьему входу выходного блока, выход которого соединен с выходом устройства о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения информативности устройства, путем увеличения коэффициента сжатия, в него введен блок линейного преобразования, входы которого подключены ко входам устройства, а выходы соединены со входами блока анализа приращений, четвертый выход блока управления сзедииеи с управляющим входом . блока линейного преобразования.

Источники информации, нриКятые во внимание при экспертизе

1. авторское свидете ьство СССР

9 226948, кл. G 08 С 19/28 20,09 67.

2. Заявка Р 2319195/18-24, кл. G 08 С 19/28, 20.10.76« по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

Y O„ 1 OO O1 1O OOO OOl 010

Поскольку позиции трансформантм;, О,п-1 с)ьж„ >С в эе случайны и в связи с этим будет изменяться объем выходного сообщения при использовании кода с неповторяюшимися единицами его минимальный объем будет в том случае, когда составляющие с)ьэе,l>Е расположены в эе подряд и занимают началь"

10 ные или конечные позиции, максимальный объем - если позиции составляющих с ЬЩ)) распределены в ge равномерно.

ЭФФективность использования предложенной процедуры обработки векторного сообщения в телеметрической системе можно оценить коэффициентом сжатия как отношение числа двоичных символов, которые используются эа один цикл (интервал дискретизации} Ю в системе беэ сжатия к числу двоичных символов, используемых за тот же цикл при сжатии информации.

Если отсчеты исходных составляюшихэе„Еэе, 1 = 0 и-1 квантованы по 25 амплитуде таким образом, что все элементы сообщения равновероятны, то необходимоие число двоичных элементов равно пЬф ф, м,„ — максимальное значение составляющей. Тогда с учетом изложенного максимальное и минималь- ное значение коэффициентов сжатия можно соответственно определить из выражений

Мщ И 2 2Е

% вам Зй+ q +с (п-Pi) I

" М2 7е

"min 4В+пУ(= — 1) Здесь n — среднее число составляющих М;, i = б,п-l,с/ьм„1 8, величина которого определяется степенью декорреляции составляющих Ф;, векто-.

«о «s «и-1

ЦНИИ ПИ Заказ 4 О 8 4/48

Тираа 709 Подписное

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная,4

674075 6

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14