Устройство для сокращения избыточности дискретной информации

 

Изобретение относится к телеметрии и может найти применение в различных системах и устройствах, где осуществляется фильтрация импульсных помех и сжатие данных. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и достоверности за счет сопровождения информации признаками степени достоверности. Устройство содержит регистр 1 N-го отсчета, регистр 2 (N-1)-го отсчета, второй ключ 3, блок сравнения 4, счетчик 5, задатчик апертуры 6, сумматор 7, задатчик 8 точности аппроксимации 8, триггер 9, формирователь 10 поля допуска, регистр 11 направленного значения поля допуска, регистр 12 существенных отсчетов, первый ключ 13. Устройство позволяет объединить алгоритм отбраковки по первым разностям и ступенчатый экстраполятор и сопровождать принимаемую информацию признаками степени достоверности, что повышает помехоустойчивость устройства. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (l l) ° (51)5 С 08 С 1 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

l(2? ) 4422208/24-24 (22) 06.05.88 (46) 30.01.90. Бюл. И 4 (72) В.К.Семенихин, B.À.Æåëóäîa и П.Н.Шитов (53) 62.1.398 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1 878067, кл. G 08 С 15/06, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОКРАЩЕНИЯ ИЗБЫТОЧНОСТИ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к телеметрии и может найти применение в различных системах и устройствах, где осуществляется фильтрация импульсных помех и сжатие данных. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и достоверности за счет сопровождения

2 информации признаками степени досто верности ° Устройство содержит регистр

1 и-го отсчета, регистр 2 (>-1)-го отсчета, второй ключ 3, блок 4 сравнения, счетчик 5, задатчик 6 апертуры, сумматор 7, задатчик 8 точности аппроксимации, триггер 9, формирователь

10 поля допуска, регистр 11 исправленного значения поля допуска, регистр 12 существенных отсчетов, пер,вый ключ 13. Устройство позволяет объединить алгоритм отбраковки по первым разностям и ступенчатый экст" раполятор и сопровождать принимаемую информацию признаками степени достоверности, что повышает помехоустойчивость устройства. 3 ил.

1539816

Изобретение относится к телеметрии и может найти применение в различных системах и устройствах, где осуществляется фильтрация импульсных помех и сжатие данных.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и достоверности за счет сопровождения информации признаками степени достоверности.

На фиг.1 показана структурная схема устройства; на фиг.2 и 3 " соот-! ветственно алгоритм работы блока сравнения и формирователя поля допуска.

t5

Устройство содержит регистр 1 n-ro отсчета, регистр 2 (п-1) -го отсчета, второй ключ 3, блок 4 сравнения, счетчик 5, задатчик 6 апертуры, сум матор 7, задатчик 8 точности аппрок- 20 симации, триггер 9, формирователь 10 поля допуска, регистр 11 исправленного значения поля допуска, регистр 12 существенных отсчетов, первый ключ 13.

В устройстве реализуется при 5 фильтрации импульсных помех метод от браковки по первым разностям. В соответствии с этим методом для каждого значения у, параметра, принятого эа достоверное, вычисляются значения со- З0 седних разностей по формулам:

Wî,1

l! =У " У1

4

;=у у1-1 ° 35

Измерение у; считается достовер-! ным, если все i соседних разностей имеют величину, меньшую порога исключения сбоев, т.е. („ „..., д,.) е.

Это утверждение основано на том, что при нормальном законе распределения погрешностей и малой динамично" сти параметра соседние достоверные его значения с малой вероятностью отличаются друг от друга на величину, большую Е .

Зависимость вероятности ложного измерения типа достоверного при обработке сплошного шума в зависимости от

50 числа конечных разностей и уменьшается таким образом, что уже при n=5 вероятность формирования ложного измере- . ния типа достоверного оказывается равной 0,54.

Устройство объединяет реализацию алгоритма отбраковки по первым разностям и ступенчатого экстраполирования. Данное объединение позволяет, не усложняя устройства, сделать его более применимым, чем устройство, реализующее только алгоритм отбраковки по первым разностям. Кроме того, информация с выхода устройства может выдаваться с признаком степени достоверности (их пять) — это вероятность

Принятия ложного решения типа достоверного. Экстраполирование позволяет избежать потерь информаций, которые имеют место при реализации алгоритма отбраковки по первым разностям. С помощью экстраполирования получают зНачения, которые используются вместо ложных измерений.

В блоке 4 сравнения за период между двумя очередными измерениями, поступающими на вход устройства, осуществляется сравнение содержимого регистров 1 и 2 на предмет выполнения неравенства х у,. (1), а затем сравнение регистров 1 и 12 на предмет выполнения неравенства х1Ф Е+$ (2)у где х - величина, характеризующая отклонение значения (п-1)-ro измерения от значения n-ro измерения; у " допустимая апертура сравнейия двух измерений;

x„ - величина, характеризующая от клонение значения измерения,. содержащегося в регистре 1, от значения измерения, содержащегося в регистре 12;

f- - "величина, задающая точность аппроксимации;

S - -исправленное значение поля допуска коридора сравнения, В формирователе 10 поля допуска на основе анализа содержимого регистров 1, 11, 12 и задатчика 8, постоянно подаваемого на его вход, происходит вычисление следующих величин: с+Я, если Й+Б с+Е, (3) d+S если й+Я < с+Я, с-Е, если d-S 7 с-, (4) d-S, если d-S > с-Е, а+Ь

1 (5) (6) а-Ъ

S =

5 153981 где а — верхняя граница поля допуска (коридора сравнения);

Ь вЂ” нижняя граница поля допуска; с - величина измерения содержа5 щаяся в регистре 1; величина измерения, содержащаяся в регистре 12; вычисленное исправленное значение измерения; 10

S - вычисленное исправленное значение поля допуска, Устройство работает следующим образом.

На входы устройства поступает синх- 1; ронизирующий импульс и текущее измерение, которое записывается в регистр 1, Триггер 9 управления устанавливается этим синхроимпульсом в исходное состояние, при котором задатчик 6 допус- 20 тимой апертуры открыт, а сумматор 7 закрыт.

В блоке 4 сравнения происходит сравнение содержимого регистров 1 и 2 на предмет выполнения.неравенст-,25 ва (l). При выполнении неравенства (1) вновь пришедшее значение принимается эа достоверное и осуществляются следующие операции: содержимое регистра 1 переписывается в регистр 2 и восстанавливается вновь в первом; на первом выходе блока 4 сравнения появляется сигнал, который подается на второй вход триггера 9 управления и на счетчик 5.

Содержимое счетчика И увеличивается на единицу в случае, если МИ(5, и остаетоя без изменения, если И=5.

Триггер 9 под воздействием поступившего сигнала закрывает задатчик 6 апертуры и подключает сумматор 7, на который постоянно поданы значения Р и S, к блоку 4 сравнения, где происходит сравнение содержимого регистров

1 и 12 на предмет выполнения неравенства (2) .

При невыполнении неравенства (2) измерение, находящееся в регистре принимается за избыточное, на втором выходе блока 4 сравнения появляется сигнал, который подается на второй вход формирователя 1О и включает его в работу.

На пятый, четвертый, третий и первый входы формирователя 1О подано Соответственно содержимое регистров 1, 12, задатчика 8 и ре-истра 11. Формирователь 1О, анализируя эти величины, вычисляет исправленное значение измеb рения и величину поля допуска для этого измерения и записывает их соответственно в регистр 12 существенных отсчетов и регистр 11 исправленного поля допуска сравнения. Ключ 13 закрыт, и на выходе устройства измерение не появляется.

При выполнении неравенства (2) из" мерение, находящееся в регистре 1, принимается эа существенное, на треть" ем выходе блока 4 сравнения появляется сигнал, который подается на третий вход регистра 1, на вход эадатчика 8 точности аппроксимации и первый вход ключа 13.

Под действием этого сигнала измерение, находящееся в регистре 1, а также содержимое счетчика 5 подается на выход устройства, содержимое регистра i записывается. в регистр 12 в качестве существенного для следующе" го цикла работы, величина E из задатчика 8 точности аппроксимации записывается в регистр 11 исправленного значения поля допуска для установки исходного поля допуска.

С приходом следующего измерения, которое записывается в регистр 1, под действием синхроимпульса триггер 9 управления и блок 4 сравнения. устанавливаются в исходное состояние,и весь цикл работы повторяется.

При невыполнении неравенства (1) вновь пришедшее измерение принимается за импульсную помеху (сигнал в этом случае появляется на четвертом выходе блока сравнения) и осуществляется следующая последовательность опера" ций: из содержимого счетчика 5 вычитается единица в случае, если его состояние не равно О, тем самым понижается признак степени достоверности; ключ 3 закрывается и переза" пис ь содержимого регистра 1 в регистр

2 не осуществляется.

На вход блока 4 сравнения в следующем такте из регистра 2 поступает прежнее значение. Тем самым реализу-. ется принцип ступенчатой экстраполяции. Ключ 13 закрыт, и на выходе устройства сигналов нет.

Если состояние счетчика 5 равно нулю, то устройство приходит в исходное состояние, когда в регистрах 1 и 2 содержатся нули.

С приходом следующего измерения, которое записывается в регистр 1, весь цикл работы повторяется.

1533816

В дальнейшем работа устройства аналогична изложенному выше, Положительный эффект изобретения состоит в том, что повышается помехоустойчивость устройства, вследствие чего становится возможным прием информации без потерь даже при наличии в составе измерений двух и более подряд следую" щих сбоев. Это обеспечивается за счет прогноза значения параметра, исКаженного импульсной помехой, и сопровождения этого измерения признаком степени достоверности, который учитывается при дальнейшей обработке ин- 1 формации. !

Экономический эффект от внедрения устройства состоит в повышении пропускной способности системы приема

Информации в целом, что позволяет принимать большие объемы информации за единицу времени в условиях импульсных помех.

Устройство для сокращения избыточности дискретной информации, содержащее регистр n=ro отсчета, первый вход 30 которого является информационным входом устройства, второй вход объединен

С первым входом триггера и является синхронизирующим входом устройства, а первый выход соединен с первым вхо- 3>

Дом блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу регистра (n-1)-ro отсчета, первый выход блока

Сравнения соединен с вторым входом триггера, первый выход которого через 40 задатчик апертуры соединен с третьим входом блока сравнения, к четвертому входу которого подключен выход сумматора, первый, второй и трегий входы которого соединены cooTBpòñòâåííî с 4 вторым выходом триггера, первым выхо25

Формула изобретения дом регистра исправленного значения поля допуска и первым выходом задат. чика точности аппроксимации, второй выход последнего соединен с первым входом регистра исправленного значения поля допуска, второй вход и второй выход которого соединены соответственно с первым входом и первым выходом формирователя поля допуска, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с вторым выходом блока сравнения, третьим выходом задатчика точности аппроксимации и с выходом регистра существенных отсчетов, первый вход последнего соединен с вторым выходом формирователя поля допуска, третий выход блока сравнения соединен с входом задатчика точности аппроксимации и первым входом первого ключа, выход которого является информационным выходом устройства, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и достоверности за счет сопровождения информации признаками степени достоверности, в него введены счетчик и второй ключ, первый выход регистра и-ro отсчета соединен с первым входом второго ключа, выход которого соединен с входом регистра (п-1)-ro отсчета, первый выход блока сравнения соединен с первым входом счетчика, третий выход - с третьим входом регистра и-го отсчета, четвертый выход - с вторыми входами счетчика и второго ключа, первый выход регистра и-ro отсчета соединен с пятым входом формирователя поля допуска, выхоД регистра существенных отсчетов соединен с пятым входом блока сравнения, второй выход регистра п-ro отсчета соединен с вторыми входами регистра существенных отсчетов и первого ключа, к третьему входу последнего подключен выход счетчика.

153981б g, про сигиап rru доходе Я

-x I

Ф мм ху э Я+ф me сзииОЯ и9 ЬЯОРР1

Ф) +8+/, ЮЮ ЖЮППЕ ФФ А/Хдй J

С оста ви тел ь В. С тру ко в

Редактор И.Рыбченко Техред M.MopreHTBJI Корректор М.Пожо

Заказ 222 Тираж 434 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ло изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101