Устройство для сжатия цифровыхрадиотелеметрических данных

Устройство для сжатия цифровыхрадиотелеметрических данных

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистические

Респубттик >836646 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.07.79 (21) 2791121/18-24 (51)М. Кд. с присоединением заявки М

G 08 С 19/28

Ваударотееиимй комитет

СССР да делам изоеретеиий и открытий (53) УДК 621.398 (088. 8) (23) Приоритет

Опубликовано 07.06.81. Бюллетень М 21

Дата опубликования описания 10.06. 81

А. В. Плющев

А. Ф. Фомин, Ю. В. Васин, О. H. Новоселов, и E. Г. Клембо (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖАТИЯ ЦИФРОВЫХ

РАДИОТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИХ ДАННЫХ

Изобретение относится к области обработки цифровык телеметрических данных и предназначено для использования в адапTHBHbIK информаиионно-измерительных системах со сжатием сигналов, подвержен5 ных влиянию импульсных помех.

Известно устройство для сжатия данных, содержащее блоки вычисления приращения ординат его с допустимым порогом ик изменения, а также регистры, дешифраторы и сумматоры, которые предназначены для сжатия данных 11.

Наиболее близким по текнической сущности к изобретению является устройство. для сжатия цифровых радиотелеметричес15 ких даннык, содержащее первый вкодной регистр, выход которого подключен к первому входу первого вычктателя и входу второго входного регистра, выход которого подключен ко второму входу первого

20 . вычитателя и входу третьего вкодного регистра, выход которого подключен ко входам регистров максимального и минимального значений, к первым входам четвертого и пятого вычитателей, ко вторым вкодам которых подключены выходы соответственно регистров максимального и минимального значений, а выходы соединены соответственно со входами шестого вычитателя и третьего дешифратора знака, седьмого вычитателя и.четвертого дешифратора знака, выходы дешифраторов знака подключены ко второму входу блока управления, к первому вкоду которого через выходы пятого и шестого дешифраторов знака подключены выходы соответ ственно шестого и седьмого вычитателей, к третьему входу которого через первый дешифратор знака подключен выход второго вычитателя, первый вход которого сое динен с выкодом первого вычитателя, а второй - с выходом пятого регистра, и через второй дешифратор знака выход третьего вычитателя, вход которого. через шестой регистр соединен с корреляционным входом, сумматор, первый, и второй вход которого соединены с выходами регистров максимального и минимального

3 836646 ф значений, а выхоц через делитель - с вы-, входного регистра, первыми вхоцами рехоцом устройства, выхоц блока управления - с управляющими входами первого, второго и третьего входных регистров, первого, второго, третьего, четвертого, 5 пятого, шестого и седьмого вычитателей, регистров максимального и минимального значения, а вход допустимого отклонения устройства подключен ко вторым входам шестого и седьмого вычитателей и входу пятого регистра через четвертый регистр . 52J.

Однако в таких устройствах при неста-. ционарных случайных процессах возможна ложная отбраковка достоверных ординат

;или наоборот, оценка нецостоверных ординат как достоверных, при достаточно большом интервале корреляции (п

=l5-2О) ширина коридора» достоверности может стать сравнимой со шкалой измеряемого параметра, что приведет к пропуску недостоверных ординат, а — при групповых сбоях возможна потеря параметра и как следствие,— ложная отбраковка достоверных ординат. 25

Эти недостатки обусловлены тем, что положение порога на оси значений выборок и его величина (апертура достоверности) выбраны заранее и остаются неизменными„даже если меняется математическое ожидание или корреляционная функция процесса, и происходит ложная . отбраковка достоверных ординат. соединен с объединенными вторыми входами регистров максимального и минимального значения и третьими входами третьего и пятого вычитателей, а вход первого регистра соецинен с третьим входом устройства.

Принцип работы устройства заключается в установлении апертуры достоверности параметра относительно значения цостоверной существенной ординаты, значение которой определяется на прецшествующем интервале сжатия. Численн.ое 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 с «держит входной реЦелью изобретения является повыше35 ние вероятности правильной отбраковки недостоверных ординат. в случае нестационарности входного процесса, а слецовательно, и верности восстановления исходного процесса по существенным выборкам, 40 т. е. повышение достоверности работы устройства.

Для этого в устройство цля сжатия цифровых радио-телеметрических данных, содержащее соединенный с первым вхо45 дом устройства входной регистр, выход, которого соединен с первым входом пер« вого вычитателя, выход которого соединен с первым входом второго вычитателя, второй вход которого соединен с выхоцом

50 первого регистра, выхоц второго вычитателя соединен со входом первого дешифратора знака, выхоц которого объединен с выходами второго и третьего дешифраторов знака и подключен к первому входу

55 блока управления, второй вход которого соединен с объединенными выходами четвертого и пятого дешифраторов знака, выход блока управления соецинен cD входом гистра максимального значения и регистра минимального значения, объединенными вторым входом первого и третьим входом второго вычитателей, объединенными первыми входами третьего и четвертого вычитателей, объединенными первыми входами пятого и шестого вычитателей иобьединенными первыми входами сумматора и делителя, выхоц сумматора соединен со вторым входом целителя, выход которого соединен с выходом устройства, выход регистра максимального значения соецинен со вторыми входами третьего вычитателя и сумматора, выход регистра минимального значения соединен со вторым входом пятого вычитателя и третьим входом сумматора, выхоц третьего вычитателя соецинен со входом пятого дешифратора знака и вторым .входом четвертого вычитателя., выход которого соединен со входом второго дешифратора знака, выход пятого вычитателя соецинен со входом четвертого дешифратора знака и вторым входом шестого вычитателя, выход которого соединен со входом третьего дешифратора зна« ка, второй вхоц устройства соединен со входом второго регистра выхоц которого соецинен с объединенными третьими входами четвертого и шестого вычитателей, ввецен выходной регистр, выход которо» го соединен с третьим вхоцом первого вычитателя, первый вход — с выхоцом блока управления, второй вхоц - с выходом делителя. Выход входного регистра

8366 гнстр 1, первый 2 и второй 3 вычитатели, первый дешифратор знака 4, блок управления 5, второй регистр 6, первый регистр 7, регистр максимального значения 8, регистр минимального значения 9, третий вычитатель 10, пятый вычитатель

11, пятый дешифратор знака 12, четвертый дешифратор знака 13, четвертый вычитатель 14, шестой вычитатель 15, второй.дешифратор знака 16, третий дешифратор знака 17, сумматор 18, делитель

19 и выходной регистр 20.

На первый 21 вход устройства поступают текущие ординаты параметра, на второй 22 вход — апертура сжатия 8,,<,на д третий 23 вход — апертуры достоверности

Едост.. Значения величин апертур записывают соответственно и регистры 6 и 7 перед началом работы устройства и остаются постоянными для цанного входного 20 параМетра. Устройство цля сжатия цифро вых радиогелеметрических данных,работает следующим образом.

Текущая ордината входного процесса поступает на вход регистра 1 и переписы- 5 вается в регистры 8 и 9.

Следующая ордината записывается в регистре 1, стирая его содержимое, и поступает на первый вход вычктателя 10, в котором, вычисляется ее разность с ор- 30 динатой из регистра 8, поступающей на второй вход вычитателя 10. Дешифратор знака 12 определяет знак полученной разности.

Если знак - "нуль", то в регистр 1

35 записывается очерецная текущая ордината, стирая предыдущую, и процедура новторяется цля следующей ордннаты.

Если выход дешифратора знака 12 имеет знак плюс ° ro В вычитателе 1 1 40 вычисляется разность между ординатой из регистра 1 и ординатой из регистра

9, модуль которой поступает на первый вход вычитателя .15, на второй вход которого поступает значение апертуры сжа- 4 тия из регистра 6. В вычитатэле. 15 .вычисляется разность этих цвух величин, знак которой определяется цешифратором знака 17 и формируются управляющие сигналы блока управлении 5. 50

46 6 читателя 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 регнстр 20 - на третий вхоц вычитателя 2.

По управлян щим сигналам блока управления 5 текущая ордината поступает на второй вход вычитателя 2, который вычисляет разность между текущей ординатой и усредненным значением процесса на прецыдущем интервале сжатия. Модуль полученной разности с выхода вычитателя 2 поступает на первый вход вычитателя 3, на второй вход которого поступает значение апертуры достоверности из регистра 7. В вычитателе 3 вычисляется разность этих двух величин, знак которой опрецеляется 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. Ордина та перенисывается в.регистры 8 и 9, стирая их содержимое, а в регистре 1 запнсывается очередная текущая ордината, которая поступает также на первый вхоц вычитателя 2. В последующем усгройство работает так, что в процецуру сжатия ординаты поступают лишь при минусе нли"нуле" на выхоце дешифратора знака 4. При этом на третий вход вычитателя 2 поступает значение выходной орцинаты устройства, которое записано в peracrpe 20. Прря 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 орцината, которая поступает также на первый вход выЕсли выход цешифратора знака 12 имеет знак минус, то в вычислителе

11 вычисляется разность ординаты из регистра 1 и ординаты из регистра 9, знак этой разности определяется дешифparopом знака 13 и формирует управляющий сигнал блока управления 5.

Формула изобретения

Устройство для сжатия цифровых рациотелеметрических данных, содержащее соединенный с первым входом устройства входной регистр, выход которого соединен с первым входом первого вычитателя, вы-50 ход которого соединен с первым входом второго вычитателя,. второй вход которого соединен с выходом первого регистра, выход второго вычитателя соединен со входом первого цешифратора знака, выход которого объединен с выходами вто7 83664

Если 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- 10 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 соцержимое регистров 8 и 9 поступает на сумматор 18 и делитель 19, где вычисляется полусумма содержимого этих регистров, которая поступает на выход устройства и записывает» ся в регистр 20. При этом схема оценки достоверности, рассмотренная выше, ра» ботает аналогично.

Введение связи апертуры оценки досто . верности параметра с его усредненнь м значением за предшествующий интервал сжатия существенно повышает вероятность правильной отбраковки нецостовер- 35 ных ординат как стационарного, так и нестационарного входного процесса, а следовательно и верность восстановления пара» метра по ego существенным выборкам, т. е. повышается црстоверность работы 40 устройства. рого и третьего дешифраторов знака и подключен к первому входу блока управ ления, второй вход которого соединен с объединенными выходами четвертого и пятого дешифраторов знака, выхоц блока управления соецинен со входом входного регистра, первыми входами регистра максимального значения и регистра минимального значения, объединенными вторым. входом первого и третьим вхоцом второго вычитателей, объединенными первыми входами 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, выхоц регистра максимального значения соединен со вторым входами третьего вычитателя. и сумматора, выход регистра минимальног.o значения соединен со вторым входом пятого вычитателя и третьим входом сумматора, выход третьего вычитателя соединен со входом пятого цешифратора .знака и вторым входом четвертого вычитателя, выхоц которого соецинен со вхоцом второго дешифратора знака, выход пятого вычитателя соединен со входом четвертого дешифратора знака и вторым .входом шестого вычитателя, выход которого соединен со входом третьего цешифратора знака, второй вход устройства соединен со входом второго регистра, выход которого 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 достоверности устройства, в него ввецен выходной регистр, выход которого соединен с треть Ъ им входом первого вычитателя, первый вход - с выходом блока управления, второй вход - с выходом делителя, выход входного регистра соединен с объединен ными вторыми входами регистров макси« мального и минимального значения и третьими входами третьего и пятого вычитателей, вход первого регистра соединен с третьим входом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 3478266, кл. 325-38, опублик. 1966.

2. А вторское свидетельство ССС P по заявке 2437318/18-24, «л. 9 08 С 19/28, 1976 (прототип).

8 36646

Составитель Н. Бочарова

Редактор Л. Утехина Текред М.Гопника Корректор С.Шекмар

Заказ 3118/37 Тираж 691 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений к открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушскан,наб., д. 4/5

Филиал 1ПП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4