Устройство для приема информации

Устройство для приема информации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Раслублин

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ТЮЛЬСТВУ

«i>888171 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 24.03.80 (21) 2900018/18-24 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет—

Опубликовано 07,1281. Бюллетень N9 45

Дата опубликования описания 07.12.81

Р1)м. кл

С 08 С 19/28

Государстаеииый комитет

СССР яо делам изобретеиий и открытий (53) У4К 621. 398 (088 8) (72) Авторы изобретен и я

t0,B. Соболев, П.Ф. Поляков и В =.Г. Иванов

Харьковский институт инженеров железнодорожного транспорта им. С.М. Кирова (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к телеизмерению и может быть использовано для восстановления процессов по сжатым данным на приемном конце телеметрической системы.

Известно устройство восстановления исходной информации по сжатым данным, содержащее генератор ортогональных функций, аналоговые умножители, сопротивления и суммируЮщий операционный усилитель (1).

Недостатком»известного устройства является невысокая точность воспроизведения контролируемого параметра за счет того, что система функций Уолша, 15 получаемых с генератора, даже при высоких порядках нормированной частоты следования должна сохранять ортогональность.

Наиболее близким решением по тех- 20 ническои сущности является устройство, содержащее генератор функций Уолша, блок умножения функций Уолша на заданные коэффициенты разложения и на входной сигнал, сопротивления, блок памяти, блок управления, элементы И, ключи и аналоговый сумматор (2).

Недостатками. известного устройства являются сложность в изготовлении и необходимость пересчета значений 30 сопротивлений для новых коэффициентов разложения Фурье-уолша, а также невысокая точность воспроизведения исходной информации.

Целью изобретения является повышение точности восстановления -исходной информации с использованием обратного преобразования Хаара без генерирования ортогональных базисных функций.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для приема информации, содержащее блок памяти, блок управления, элементы И, ключи и аналоговый сумматор, введены первый и второй регистры, элементы НЕ, элемент ИЛИ и счетчик, первый вход которого подключен к первому выходу блока управления, второй выход которого соединен с первым входом блока памяти, второй вход которого подключен к входу .устройства, выход блока памяти через ключи соединен .с входами аналогового сумматора, третий выход блока управления подключен к управляющему входу аналогового сумматора, к второму входу счетчика и к первым входам регистров, вторые входы которых соединены с четвертыи и пятым выходами блока управления, 888171

mд (при п = 8 mz= 3) отличных от нуля. слагаемых, так как среди отрезков Е я, на которых существуют .функции Хаара с 1 «» j » 2 -", только один содержит точку х. Пусть это будет отрезок я, -, (x) i

Тогда

2ш =4 "" 6 > 3 " б я3м ")

10 и равенство (1) запишется выходы счетчика годключены к третьему входу блока памяти, четвертый вход которого соединен с первыми выходами второго регистра, второй выход которого через первый элемент НЕ подключен к первому входу первого элемента И и непосредственно к первым входам остальных элементов И, второй выход второго регистра через второй элемент НЕ соединен с вторым входом второго элемента И и непосредственно — с вторыми входами пер," вого, третьего и четвертого элементов Й, выходы первого, второго и третьего элементов И подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого непосредственно и через третий эле- 15 мент НЕ соединен с управляющими вхо.дами ключей, первый выход первого регистра подключен к второму входу пятого элемента И и к третьему входу первого элемента И, второй выход пер- З) вого регистра соединен с третьими входами второго и четвертого элементов И, третий выход первого регистра подключен к третьему входу третьего элемента И.. 25

На чертеже преДставлена .блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок 1 управления, блок 2 памяти, счетчик 3, четвертый И 4 пятый И 5 элементы, первый регистр 6, второй регистр 7, пер" 30 вый и второй элементы НЕ 8 и 9, первый второй и третий элементы .И 10, 11 и 12, элемент ИЛИ 13, третий элемент НЕ 14, первый 15 и второй 16 ключи, аналоговый сумматор 17. 35

Обратное преобразование Хаара основывается на равенстве и

P„()() 20 ) (х> () к=

40 где а К вЂ” коэффициенты Хаара; .

Х (х) — функции Хаара. Пусть коэфК фициенты а4, à 2... а и заданы.

Предположим п=2о то тогда равен- 45 ство (1) можно записать и %2 "

);(<)=ZC4X,(l) f<)

5S

При вычислении Pn(x) при каждом х достаточно à 8og

Вместо коэффициентов а удобнее хранить числа () =2 g Тогда р ш-Ф

Wl) Щ, венство (2) мощно записать. î 2

Р„®=4„+Е 2 Ь„.ЯРХ, Х), (З) в=43=4 Ю3,1(ля каждого фиксированного х в выражении. (3) найдется не более чем 45 î р(")=0 2„Ь „(х)5РЭх„5 (х) Если в двоичной системе счисления

)с = О,Е,,Я ... ..., то юо

Р Ь) =0„+, (-4) Q . (4) j 4= g (@

Inii3Vn 1 2

При m = 1 правую часть выражения (5) надо полагать равной нулю.

Используя выражение (4), можно довольно просто вычислять р„,(х) на устройствах, использующих двоичную систему.

Так как аргумент х задается своим двоичным представлением х=0, „, то при m легко выделить цифры (,) (... f.„„ < . .Для этого необходимы только простейшие логические операции. По значениям m u j можно сформировать адрес ячейки, содержащий

Ь р. Если следующая цифра в двоичной записи числа х равна нулю, то

Ь„, щприбавляется к накапливаемой сум. ме, а если следующая цифра равна 1, то Ьш вычитается -и,"-2 „4+(-")Е„„b и„ =4,2" о

Начав с Ео = a, получим 3 = р (х), Устройство работает следующим образом.

Например, пусть, т„ = 3 и восстановление исходной функции необходимо

1 5, в дух точках: х = — и х

8 - 8, Ф

Такты работы устройства задаются блоком 1. В регистр 6 заносится двоичное значение х = 0,000 и управляющий сигнал с второго выхода блока 1 считывает иэ блока 2, где хранятся коэффициенты b коэффициент а

Элементы И 4,5 заблокированы сигналами с .выхода старших разрядов регистра 6. Три элемента И 10-12 заблокированы с выходов регистра 7, так как щ = 0,000. Отрицательные сигналы с выходов этих элементов поступают на выходы элемента ИЛИ 13. Низкий сигнал с выхода этого элемента, проинвертированный элементом НЕ 14, постуйает на управляющий вход ключа 16 и разрешает прохождение коэффициента, 888171 а на прямой вход сумматора 17. Ключ

5 не сработает, так как на его управляющем входе будет отрицательный потенциал. Сумматор 17 должен быть накапливающего типа. В регистр 7 добавляется единица и его содержимое становится равным 001. Элементы И 4 и 5

5 остаются заблокированы, так как в регистре 6 находится значение х = 0,001.

С выходов элементов И 4 и 5 информация в счетчик 3 не поступает и после добавления в него единицы содержимое его станет равным 001. Информация с выхода счетчика 3, соответствующая индексу j поступает на вход блока 2 на первый вход которого поступает значение кода m, равное 001.

По значению поступившей информа-ции из блоКа 2 выбирается коэффициент

b„. Элементы И 10 и 11 будут заблокированы нулевыми потенциалами с выходов старших разрядов регистра 6 20 (старший разряд находится слева), а элемент И 12 будет заблокирован низким потенциалом второго разряда регистра 7 (первый разряд находится справа). С выхода элемента ИЛИ 13 снимается низкий потенциал и через элемент НЕ ll открывает ключ 16, позволяя тем самым прохождение коэффициента Ь„ на прямой вход сумматора 17.

Потом блок 1 добавляет в регистр 7 единицу и его содержимое становится равным 010 (m =- 2) . Нетрудно проследить по схеме, что из блока 2 выберется коэффициент. Ьр и поступит на прямой вход сумматора 17. В регистр

7 опять добавится единица и его содержимое будет равно 011 (m = 3).

Из блока 2 выберется коэффициент

b элемент И 12 сработает, так как

Я ю на ее первом и втором входах будут положительные потенциалы с первого 40 и второго разрядов регистра 7, а на третьем входе элемента И 12 будет высокий потенциал с выхода первого разряда регистра б. Элементы И 10 и 12 останутся заблокированными.

«45

Высокий потенциал с выхода элемента ИЛИ 10 откроет ключ 15 и коэффициент Ь поступит на инверсный вход аналогового сумматора. Ключ 16 останется закрытым, так как на его управляющем входе будет низкий потенциал.

На этом цикл работы устройства заканчивается и в сумматоре 17 находится значение Р „(х =а,+Ь„ +Ь,;Ь.„..

Знаки суммируемых коэффициентов соот- S5 ветствуют знакам, вычисленных аналитически на основании определения функций Хаара.

Далее, блок 1 с третьего выхода 60 устанавливает в нуль сумматор 17, регистры б и 7. Счетчик 3 устанавливается дополнительно в нуль после каж-. дого изменения содержимого регистра

7. В регистр б заносится новое зна- 65

5 чение числа х. В пример 101(x = †).

На прямой вход сумматора 17 поступает значение коэффициента а1. Регистр 7 увеличивается на единицу и его содержимое становится равным 001 (m=1), элементы И 4 и 5 останутся заблокированы, в счетчик 3 информация не поступит и после добавления единицы из блока 1 содержимое его станет равным 001 (j =l). Из блока 2 выберется коэффициент Ь„,. Элемент И 10 сработает и коэффициент Ь„ поступит на инверсный вход сумматора 17. Выбор остальных коэффициентов и значение их знаков нетрудно проследить по схеме аналогично.

Таким образом, устройство позво" ляет более точно восстанавливать исходную информацию по сжатым данным без генерирования базисных ортогональных функций Хаара.

tlo сравнению с прототипом устройство освобождает от необходимости пересчета значений сопротивлений для новых коэффициентов разложения Фурье, что делает устройство более гибким в эксплуатации.

Формула изобретения

Устройство для приема информации,- содержащее блок памяти, блок управ-. ления, элементы И, ключи и аналоговый сумматор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены первый и второй регистры, элементы НЕ, элемент

ИЛИ и счетчик, первый вход которого подключен к первому выходу блока управления, второй выход которого соединен с первыквходом блока памяти, второй вход которого подключен к входу устройства, выход блока памяти через ключи соединен с входами аналогового сумматора, третий выход бло= ка управления подключен к управляющему входу аналогового сумматора, к второму входу счетчика и к первым входам регистров, вторые входы которых соединены с четвертым и пятым выходами блока управления, выходы счетчика подключены к третьему входу блока памяти, четвертый вход которого соединен с первыми выходами второго.. регистра, второй выход которого через первый элемент НЕ подключен к первому входу первого элемента И и непосредственно к первым входам остальных элементов И, второй выход второго регистра через второй эле-. мент НЕ соединен с вторым входом вто рого элемента И и непосредственно— с вторыми входами первого, третьего и четвертого элементов И, выходы иервого, второго и третьего элементов.

И подключены к входам. элемента ИЛИ выход-которого непосредственно и че888171

Составитель Г. Усачев

Редактор Г. Петрова Техред Т.Маточка Корректор В. Бутяга

Заказ 10729/15 Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 реэ третий элемент ЛЕ соединен с уп а«.ч«ющимн входами ключей, первый

«ыход первого регистра подключен к второму входу пятого элемента И и к третьему входу первого элемента И, второй выход первого регистра соединен с третьими входами второго и четвертого элементов И, третий выход первого регистра подключен к третьему входу третьего элемента И.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Бесветтер Анализ и синтез сигналов с помощью функций Уолша. - 3aрубежная радиоэлектроника, 1972, 9 5, 23.

2. Капицкий Я.И. Цапенко M.Ï.

Цифро-аналоговые функциональные преобразователи, основанные на разложении

Фурье-Уолша. Автометрия, 1972, Р 4, с. 97-104 (прототип) .