DE1162399B

DE1162399B - Verdichter fuer Daten, deren statistische Verteilung sehr stark schwankt

Info

Publication number: DE1162399B
Application number: DENDAT1162399D
Authority: DE
Inventors: Frederick William Ellersic Jun
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1961-10-24
Publication date: 1964-02-06
Also published as: DE1162398B; US3213268A; DE1192698B; US3185823A; FR1346327A; GB1018465A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 04 j

Deutsche Kl.: 21 al -10/03

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

J 22560 VIII a/21 al
23. Oktober 1962
6. Februar 1964

Die Erfindung betrifft einen Verdichter für Daten, deren statistische Verteilung sehr stark schwankt.

Ein Verschlüsselungsschema, mit dem sich gut Daten verdichten lassen, wenn die Eingabe aus langen Perioden eines relativ konstanten Signals besteht, ist die Lauflängenverschlüsselung. Bei dieser Verschlüsselung wird jedes Bit einer Datenfolge mit dem entsprechenden Bit der vorhergehenden Datenfolge verglichen und ein Ausgangssignal nur bei Auftreten einer Änderung erzeugt. Die Vergleiche zwischen je zwei Ausgangssignalen der Vergleichsschaltung werden gezählt, und dieser Zählerstand wird der Schaltungsausgangsleitung zugeführt, wenn die Vergleichsschaltung ein Ausgangssignal erzeugt.

Eine Schwierigkeit bei der Lauflängenverschlüsselung besteht darin, daß während der Perioden schneller Änderungen in den Eingangsdaten durch diese Verschlüsselung eine Datendehnung anstatt einer Datenverdichtung entstehen kann. Daher ist es vorteilhaft, eine Einrichtung zur Verfügung zu haben, die den Verdichter von der Lauflängenverschlüsselung auf eine andere Verschlüsselungsart umschaltet, z. B. auf Direktübertragung, wenn schnelle Änderungen in den Eingangsdaten auftreten. Die meisten bisherigen Schaltungen haben zur Lösung dieses Problems die statistischen Gesetze einer ganzen Gruppe von Eingangsdaten (alle in einem vollständigen Abtastzyklus der Eingangsquellen abgetasteten Daten) benutzt, um das anzuwendende Verschlüsselungsschema zu bestimmen. Diese Schaltungen mögen zwar wirkungsvoll arbeiten, wenn nur kleine Änderungen in den Abfühlergebnissen der verschiedenen Eingangsquellen vorliegen, aber ihr Verdichtungsverhältnis wird stark reduziert, wenn große Änderungen in einigen der Quellen auftreten.

Erfindungsgemäß werden mehrere Datenquellen durch eine Vorrichtung nacheinander abgefragt und daß jedes Datenbit einer Verzögerungsleitung und einer Oder-Aber-Schaltung zugeführt wird, in der es mit dem entsprechenden, aus der Verzögerungsleitung kommenden Bit des vorhergehenden Zyklus verglichen wird und hinter den Bits jeder Datenquelle im Schieberegister die Anzahl der Zyklen vermerkt wird, während deren beim Vergleich Übereinstimmung erzielt wurde, und daß die Anzahl der Zyklen mit Übereinstimmung bei jeder Abfragung erneut der Verzögerungsleitung zugeführt werden, daß aber bei Abweichung die bis jetzt erhaltene Anzahl der Zyklen gesendet wird und eine Abweichung außerdem veranlaßt, daß die gerade abgetasteten Daten direkt übertragen werden.

Verdichter für Daten, deren statistische
Verteilung sehr stark schwankt

Anmelder:

International Business Machines Corporation,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. E. Böhmer, Patentanwalt,

Böblingen (Württ), Sindelfinger Str. 49

Als Erfinder benannt:
¹S Frederick William Ellersick jun.,
Rockville, Md. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

_ao V. St. v. Amerika vom 24. Oktober 1961
(Nr. 147 366)

as Eine noch stärkere Verdichtung erlangt man durch eine Einrichtung, die den die gespeicherten Zählerstände weiterleitenden Teil der Torsteuereinrichtung dann abschaltet, wenn eine Eingangsquelle sich ändert, die dem betreffenden Zählerstand im vorhergehenden Rahmen entspricht. Hierdurch wird die Übertragung von Null-Zählerständen verhindert.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der Beschreibung sowie der Zeichnung, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des anpassungsfähigen Verdichters nach der Erfindung darstellt.

Gemäß der Zeichnung werden mehrere binäre Dateneingangsquellen 10 α bis 10 η nacheinander von der Multiplexschaltung 12 abgetastet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Daten in jeder Eingangsquelle dargestellt durch Bits B_{x t} bis B_xm (wobei χ die Zahl der Eingangsquellen darstellt). Jedes Bit der aus der Multiplexschaltung 12 kommenden Folge von binären Bits wird gleichzeitig der Oder-Aber-Schaltung 14 und über Leitung 16 der Verzögerungsleitung 18 zugeführt. Die Oder-Aber-Schaltung 14 erhält gleichzeitig zwei binäre Eingangssignale und erzeugt bei deren Abweichen voneinander ein Ausgangssignal. Die Multiplexschaltung und die Verzögerungsleitung 18 sind synchronisiert, und zwar hat die Verzögerungsleitung eine solche Länge und eine solche Schiebefrequenz, daß die Zeit, die ein

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Bit benötigt, um vom einen Ende zum anderen zu gleichsbits C gesteuert und bestimmt in Verbindung gelangen, gleich der Zeit für eine vollständige Ab- mit der Kippschaltung 26, ob der RLC für eine getastung der Eingangsquellen (gleich einer Gruppe) gebene Eingangsquelle übertragen wird. Die in der ist. Außer den abgetasteten Bits B_n bis B_SM aus den Verzögerungsleitung gespeicherten Lauflängenzähler-Eingangsquellen ist in der Verzögerungsleitung 18 5 stände werden durch die Taktgeberschaltung 20 der eine Reihe von Gruppen von Quellenidentifizierungs- Leitung 34 und über diese den Und-Schaltungen 28 bits (Quelle 1, I.D., Quelle2, I.D., usw.) gespeichert, und 30 zugeführt. Wenn die Und-Schaltung 28 vor- und zwar geht eine solche Reihe den gespeicherten bereitet ist, werden die ihr auf Leitung 34 zugeführ-Bits aus jeder Eingangsquelle voraus. Außerdem ent- ten Zählsignale zum Ein-Bit-Addierer 36 weiterhält sie ein einziges Vergleichsbit C₁ bis C_n (dessen io geleitet, wo der Zählerstand um Eins erhöht wird. Zweck noch erklärt wird), das den Bits für jede Ein- Der neue Lauflängenzählerstand wird dann über die gangsquelle zugeordnet ist und auf sie folgt, und Leitung 38 zum Eingang der Verzögerungsleitung 18 eine Reihe von Bits, die auf das entsprechende Ver- gesendet. Wenn die Und-Schaltung 30 vorbereitet ist, gleichsbit folgen und die zum Speichern des Lauf- gelangen die Zählsignale über Leitung 40 und die längen-Zählerstandes für die betreffende Quelle die- 15 Oder-Schaltung 42 zur Schaltungsausgangsleitung 44. nen (der Zahl von Gruppen, in denen in der betref- Die Gleichspannung von der Null-Seite der fenden Quelle keine Änderung aufgetreten ist). Die Addiere-Eins-zu-RLC-Kippschaltung 26 wird außerfür die Identifizierungsreihe benötigte Zahl von Bits dem zum Vorbereiten der Und-Schaltung 46 benutzt, ist gleich log _ZN, wobei N die Zahl der Eingangs- Wenn das letzte RLC-Bit für jede Eingangsquelle die quellen ist. Jede Stelle der Verzögerungsleitung wird 20 Taktgeber- und Steuerschaltung 20 durchlaufen hat, identifiziert durch das darin gespeicherte Datenbit, wird ein Taktgeberimpuls über Leitung 48 an die und diese Stellen verschieben sich mit der Verschie- Und-Schaltung 46 gelegt. Das Ausgangssignal der bung der darin gespeicherten Daten durch die Ver- Und-Schaltung 46 wird dem Eins-Eingang der Überzögerungsleitung. Die Stellen entsprechen nur am trage-Daten-Kippschaltung 50 zugeführt. Die Aus-Ende jeder Gruppe der in der Figur gezeigten An- 35 gangsgleichspannung von der Eins-Seite dieser Kippordnung, schaltung bereitet die Und-Schaltung 52 vor. Der

Das Ausgangssignal der Verzögerungsleitung 18 andere Eingang dieser Und-Schaltung ist an den

wird einer Taktgeber- und Steuerschaltung 20 zu- Entnahmeabgriff 54 der Verzögerungsleitung 18

geleitet, bei der es sich z. B. um einen Dreharm und durch die Leitung 56 angeschlossen. Der Ausgang

Kommutatorsegmente handeln kann. Diese Schal- 30 der Und-Schaltung 52 ist über die Leitung 58 und

tung trennt zeitlich die verschiedenen in der Ver- die Oder-Schaltung 42 mit der Ausgangsleitung 44

zögerungsleitung gespeicherten Informationsklassen verbunden. Die Ausgangsgleichspannung von der

und leitet jede ihrer entsprechenden Auswert- Null-Seite der Kippschaltung 50 wird über die Lei-

schaltung zu. Die Quellenidentifizierungsbits gelangen tung 57 geführt und bereitet die Und-Schaltung 59

direkt über Leitung 22 zum Eingang der Verzöge- 35 teilweise vor.

rungsleitung. Die in der Verzögerungsleitung ge- Die Ausgangsgleichspannung von der Eins-Seite speicherten Datenbits werden über Leitung 24 dem der Kippschaltung 26 gelangt ebenfalls über die anderen Eingang der Oder-Aber-Schaltung 14 zu- Leitung 60 zu der Und-Schaltung 62 und bereitet geführt. Da die Zeit, die ein Bit in der Verzöge- diese vor. Nachdem das geringstwertige Bit für jede rungsleitung verbringt, gleich der Zeit zum Abtasten 40 Eingangsquelle die Oder-Aber-Schaltung 14 durchder Eingangsquellen 10 a bis 10« ist, erreicht das laufen hat, wird ein Taktgeberimpuls über die Leiauf Leitung 24 ankommende Bit die Oder-Aber- tung 66 der Und-Schaltung 62 zugeführt, deren Aus-Schaltung 14 gleichzeitig mit dem entsprechenden gangssignal über Leitung 68 an den Eingang der Bit der nächstfolgenden Gruppe. Daher liefert die Verzögerungsleitung 18 gelangt.
Oder-Aber-Schaltung nur dann ein Ausgangssignal, 45 Jedes Vergleichsbit (C-Bit) aus der Verzögerungswenn das in einer gegebenen Gruppe abgefühlte Bit leitung 18 gelangt über die Taktgeber- und Steuersich von dem entsprechenden in der vorhergehenden schaltung 20 und die Leitung 70 zur Null-Seite einer Gruppe abgefühlten Bit unterscheidet. Erzeuge-Kennsignal-Kippschaltung 72 und zur Eins-

Der Ausgang der Oder-Aber-Schaltung 14 ist an Seite der Sende-RLC-Kippschaltung 32. Die Kippden Null-Eingang der Addiere-Eins-zu-RLC-Kipp- 50 schaltung 72 bildet einen Alternativweg für Ausschaltung 26 (RLC = Lauflängenzählerstand) an- gangssignale vom Entnahmeabgriff 54, was noch geschlossen. Diese Kippschaltung ist normalerweise näher erläutert wird. Die Ausgangsgleichspannung im Eins-Zustand und wird durch ein Ausgangssignal von der Eins-Seite der Kippschaltung 72 wird der der Oder-Aber-Schaltung in den Null-Zustand um- Und-Schaltung 59 als zweites Vorbereitungssignal geschaltet. Die Kippschaltung 26 ist das Hauptmittel 55 zugeführt. Kurz nachdem das letzte RLC-Bit für zum Feststellen, ob die sich auf eine gegebene Ein- jede Quelle durch die Taktgeber- und Steuergangsquelle beziehende Information und die Daten schaltung 20 gelangt, wird ein Taktgeberimpuls an für diese während einer Gruppe übertragen werden die Leitung 73 gelegt, und wenn zu diesem Zeitpunkt oder ob der RLC für die Quelle um Eins erhöht und die Und-Schaltung 59 vollständig wirksam ist, wird die Datenübertragung unterdrückt wird. Durch das 60 der Taktgeberimpuls durch sie zu der Übertragedem Eins-Zustand entsprechende Ausgangssignal Kennsignal-Kippschaltung 75 weitergeleitet und dieser Kippschaltung wird die Und-Schaltung 28 vor- schaltet sie in den Eins-Zustand. Die Ausgangsbereitet, während das Ausgangssignal der Null-Seite gleichspannung von der Eins-Seite der Kippschaldieser Kippschaltung die Und-Schaltung 30 teilweise tung 75 bereitet die Und-Schaltung 77 vor. Diese ist vorbereitet. Das andere Vorbereitungssignal für die 65 außerdem durch die Leitung 56 mit dem Entnahme-Und-Schaltung 30 kommt vom Gleichspannungs- abgriff 54 an der Leitung 18 verbunden, und wenn ausgang von der Eins-Seite der Sende-RLC-Kipp- die Und-Schaltung 77 wirksam ist, gelangt ein Ausschaltung 32. Diese Kippschaltung wird von Ver- gangssignal vom Entnahmeabgriff 54 aus durch die

Und-Schaltimg 77, die Leitung 74 und die Oder-Schaltung 42 zur Schaltungsausgangsleitung 44.

Der Taktgeberimpuls, der der Leitung 48 zugeführt wird, wenn das letzte RLC-Bit für jede Eingangsquelle die Zeitgeber- und Steuerschaltung 20 durchlaufen hat, wird außerdem den Leitungen 76 und 79 zugeführt, um die Addiere-Eins-zu-RLC-Kippschaltung 26 in den Eins-Zustand und die Sende-RLC-Kippschaltung 32 in den Null-Zustand umzuschalten. Der Zeitgeberimpuls, der an die Leitung 66 gelegt wird, wenn das geringstwertige Bit für jede Eingangsquelle die Oder-Aber-Schaltung 14 durchlaufen hat, wird außerdem der Leitung 80 zugeführt und bringt die Kippschaltung 72 in den Eins-Zustand. Nachdem das letzte Datenbit B unter dem Entnahmeabgriff 54 durchgelaufen ist, wird ein Zeitgeberimpuls an die Leitung 78 gelegt, wodurch die Übertrage-Daten-Kippschaltung 60 in den Null-Zustand zurückgestellt wird, und an die Leitung 82, wodurch die Kippschaltung 75 auf Null rückgestellt wird.

Wirkungsweise

Bei der Beschreibung der Wirkungsweise dieser Schaltung wird angenommen, daß die in der Zeichnung dargestellte Schaltungsanordnung sich in einem Raumfahrzeug befindet, daß die Eingangsquellen 10 α bis 1On Datenabfühlelemente sind (N Abfühlelemente zu je M Bits) und daß die der Leitung 44 zugeführten Signale einem Sender zugeleitet werden, um zu einem Empfänger auf der Erde übertragen zu werden. Weiter wird angenommen, daß ein Eins-Bit durch ein Signal und ein Null-Bit durch das Fehlen eines Signals dargestellt werden.

Vor der ersten Abtastung der Datenquellen 10 a bis 10 η durch die Multiplexschaltung 12 ist die Verzögerungsleitung 18 leer, abgesehen von den vorher aufgezeichneten Identifizierungsbits für die Abfühlelemente, die Sende-RLC-Kippschaltung 32 ist im Null-Zustand, die Addiere-Eins-zu-RLC-Kippschaltung 76 ist im Eins-Zustand, die Sende-Daten-Kippschaltung 50 ist im Null-Zustand, und die Erzeuge-Kennsignal-Kippschaltung 72 ist im Eins-Zustand.

Da bei der ersten Abtastung der Abfühlelemente 10 a bis 1Or die von der Verzögerungsleitung 18 auf Leitung 24 gesendeten Datenbits alle Nullen sind, erzeugt die Oder-Aber-Schaltung 14 ein Ausgangssignal für mindestens ein Bit jedes Abfühlelements, wenn in dem betreffenden Abfühlelement nicht eine Null während der ersten Abtastung aufgezeichnet ist. Wenn das zweite Bit des ersten Abfühlelements, S₁₂, eine Eins und das erste BuB₁₁ eine Null sind, laufen folgende Vorgänge ab:

Zunächst durchlaufen die Quellenidentifizierungsbits für das Abfühlelement 1 die Zeitgeber- und Steuerschaltung 20 und gelangen über Leitung 22 zur Eingangsklemme der Verzögerungsleitung 18. Die in den Stellen B₁₁ bis B_1M der Verzögerungsleitung 18 gespeicherten Null-Bits werden dem einen Eingang der Oder-Aber-Schaltung 14 zugeführt, und gleichzeitig werden die entsprechenden Bits für die erste aus der Multiplexschaltung 12 kommende Gruppe angelegt. Daher wird das in der Verzögerungsleitung 18 gespeicherte Bit B₁₁ der Oder-Aber-Schaltung gleichzeitig mit dem ersten von der Multiplexschaltung 12 abgetasteten Bit des Abfühlelements 10 α zugeführt. Da beide Bits Nullen sind, erzeugt die Schaltung 14 kein Ausgangssignal, und die Addiere-Eins-zu-RLC-Kippschaltung 26 bleibt im Eins-Zustand. Das in Stelle S₁₂ der Verzögerungsleitung 18 gespeicherte Null-Bit wird dann durch die Taktgeber- und Steuerschaltung 20 und die Leitung 24 der Oder-Aber-Schaltung 14 gleichzeitig mit dem zweiten von der Multiplexschaltung 12 abgetasteten Bit des Abfühlelements 10 a zugeführt. Da dieses zweite abgetastete Bit eine Eins ist, stimmen die Eingangssignale an der Schaltung 14 nicht überein,

ίο und es wird ein Ausgangssignal erzeugt, das die Kippschaltung 26 in den Null-Zustand schaltet. Die in den Stellen B₁₃ bis B_1M gespeicherten übrigen Null-Bits in der Verzögerungsleitung 18 werden in der Oder-Aber-Schaltung 14 mit den von der Multiplexschaltung 12 im Abfühlelement 10 α abgetasteten Bits der Gruppe 1 verglichen, aber da die Kippschaltung 26 bereits im Null-Zustand ist, haben die Ergebnisse dieser Vergleiche keine Auswirkung auf die Schaltung. Beim Anlegen der im Abfühlelement

ao 10 α abgetasteten Bits zu Vergleichszwecken an die Oder-Aber-Schaltung 14 gelangen sie außerdem über die Leitung 16 zum Eingang der Verzögerungsleitung 18, um in der nächsten Gruppe der Operation verwendet zu werden, wie es noch erläutert wird.

Die Multiplexschaltung und die Verzögerungsleitung sind so synchronisiert, daß das neue Bit S₁₁ die erste Zelle der Verzögerungsleitung nach den Identifizierungsbits für die Quelle 1 erreicht.

Das aus der Verzögerungsleitung 18 kommende Bit C₁ wird jetzt durch die Zeitgeber- und Steuerschaltung 20 und die Leitung 70 den Kippschaltungen 32 und 72 zugeleitet. Da dieses Bit (wie alle Bits mit Ausnahme der Identifizierungsbits) eine Null ist, versetzt es die Sende-RLC-Kippschaltung 32 in den Null-Zustand und die Erzeuge-Kennsignal-Kippschaltung 72 in den Eins-Zustand. Jetzt wird ein Taktgeberimpuls an die Leitung 66 gelegt, aber da die Kippschaltung 26 im Null-Zustand ist, wird die Und-Schaltung 62 nicht vorbereitet, und es wird eine Null in der neuen C₁-StClIe der Verzögerungsleitung 18 gespeichert.

Die den Lauflängenzählerstand für das Abfühlelement 10 α darstellenden Bits, die alle Nullen sind und so einen Zählerstand Null darstellen, werden jetzt durch die Taktgeber- und Steuerschaltung 20 und die Leitung 34 den Und-Schaltungen 28 und 30 zugeführt. Da die Addiere-Eins-zu-RLC-Kippschaltung 26 im Null-Zustand ist, wird die Und-Schaltung 28 jetzt nicht vorbereitet, und da die Sendeso RLC-Kippschaltung 32 im Null-Zustand ist, wird auch die Und-Schaltung 30 nicht vorbereitet. Daher werden die RLC-Bits unterdrückt, und da kein Eingangssignal auf Leitung 38 liegt, sind in den Stellen, die den Lauf längenzahlen für das Abfühlelement 1 entsprechen, Nullen gespeichert. Nach dem Durchgang der letzten RLC-Bits für das Abfühlelement 1 durch die Taktgeber- und Steuerschaltung 20 werden Taktgeberimpulse auf die Leitungen 48 und 76 gegeben. Der Taktgeber auf Leitung 48 findet die Und-Schaltung 46 vorbereitet vor und gelangt zur Übertrage-Daten-Kippsehaltung 50, die er in den Eins-Zustand schaltet. Der Taktgeberimpuls auf Leitung 76 stellt die Addiere-Eins-zu-RLC-Kippschaltung 26 in den Eins-Zustand zurück. Als erstes Bit erscheint am Entnahmeabgriff 54 nach dem Umschalten der Kippschaltung 50 das die erste Quelle identifizierende Bit für das Abfühlelement 1. Dieses Bit gelangt über die Leitung 56, die vorbereitete

ist es nötig, eine Einrichtung vorzusehen, die die gesendeten Bits richtig in die empfangene Datenfolge einordnet, z. B. die Übertragung auf Echtzeitbasis und die Verwendung einer Synchronisationseinrichtung auf der Erde, um die Stelle der ankommenden Bits in der Datenfolge richtig zu bestimmen. Wenn ein Null-Bit durch ein Signal entweder anderer Amplitude oder anderer Polarität als bei einem Eins-Bit dargestellt würde, wären diese Forderungen unnötig. Am Ende der ersten Gruppe, der ersten Abtastung der Abfühlelemente 10 a bis 10«, entsprechen die verschiedenen Datenstellen der Verzögerungsleitung 18 der Darstellung in der Zeichnung, und zwar sind die in der Gruppe 1 abgefühlten Daten in den ver-

Und-Schaltung 52, die Leitung 58 und die Oder-Schaltung 42 zur Schaltungsausgangsleitung 44. Die folgenden Identifizierungsbits für das Abfühlelement 1 und die Datenbits für das Abfühlelement 1 werden in gleicher Weise zur Ausgangsleitung 44 weitergeleitet, um zur Erde gesendet zu werden, wo der Inhalt des Abfühlelements 1 gespeichert wird. Wenn die Stelle in der Verzögerungsleitung 18, in der das Bit B_1M gespeichert ist, den Abgriff 54 passiert, wird ein Taktgeberimpuls an die Leitung 78 gelegt, um die Übertrage-Daten-Kippschaltung 50 in den Null-Zustand zu schalten und die Und-Schaltung 52 unwirksam zu machen.

Während der Übertragung der Abfühlelement-

Identifizierungsbits und der Datenbits für das Ab- 15 schiedenen Datenstellen gespeichert. Die Schaltung fühlelement 1 wird eine Reihe von Vergleichen für ist nun bereit, die zweite Abtastung der Abfühldas Abfühlelement 2 in gleicher Weise wie für das elemente 10 a bis 10« zu beginnen. Es sei angenom-Abfühlelement 1 ausgeführt. Wenn das Abfühl- men, daß bei dieser Abtastung keine Änderung in element 2 ein Eins-Bit (also irgendeine Information) einem der Abfühlelemente gegenüber dem für die enthält, laufen die gleichen Vorgänge, wie sie oben 20 Abtastung 1 aufgezeichneten Wert eintritt. Am Ende beschrieben sind, für das Abfühlelement 2 ab. Diese des Vergleichs der Bitsß_n bis B_1M, die in der Ver-Folge von Vorgängen wird in derselben Weise für zögerungsleitung 18 gespeichert sind, mit den neuen jedes Abfühlelement wiederholt, in dem Infor- aus der Multiplexschaltung 12 kommenden Bits ist mationen gespeichert sind. Auf diese Weise werden die Kippschaltung 26 dann immer noch im Einsdie ursprünglichen im Abfühlelement gespeicherten 35 Zustand, da die Oder-Aber-Schaltung 14 kein AusDaten zur Erde gesendet. gangssignal liefert. Daher findet der der Leitung 66

Da jedoch in dem Speicher auf der Erde ur- zugeführte Taktgeberimpuls die Und-Schaltung 62 sprünglich eine Null gespeichert ist, brauchen die vorbereitet vor und erzeugt ein Eins-Bit auf Leitung Daten aus einem Abfühlelement mit dem Stand Null 68 zur Weiterleitung zur Stelle C₁ in der Verzögenicht übertragen zu werden. Wie das Senden dieser 3° rungsleitung. RLC-Bits für das Abfühlelement 1 Daten gewöhnlich unterdrückt wird, kann man z. B. (j^etzt lauter Nullen) werden durch die Leitung 34 sehen, wenn man annimmt, daß im dritten Abfühl- und das vorbereitete Und-Tor 28 dem Eins-Bitelement eine Null steht. Die Identifizierungsbits für Addierer 36 zugeleitet, wo dieser Zählerstand um dieses Abfühlelement werden behandelt wie für das Eins erhöht und über Leitung 38 erneut in den dem Abfühlelement 1. Die in der Verzögerungsleitung 18 35 Abfühlelement 1 entsprechenden Lauflängenstellen gespeicherten Null-Datenbits werden ebenfalls in der Verzögerungsleitung 18 gespeichert wird. Die derselben Weise behandelt, aber da die Eingangsbits Und-Schaltung 52 wird nicht vorbereitet, aber da aus dem Abfühlelement zu der Oder-Aber-Schaltung die Erzeuge-Kennsignal-Kippschaltung 72 im Eins-14 ebenfalls Nullen sind, erzeugt diese kein Aus- Zustand ist (bekanntlich war das im ersten Rahmen gangssignal, und die Kippschaltung 26 bleibt im 40 gespeicherte C₁-BJt eine Null) und die Übertrage-Eins-Zustand. Wenn daher der Taktgeberimpuls zur Daten-Kippschaltung 50 im Null-Zustand ist, wird Leitung 66 übertragen wird, wird die Und-Schaltung die Und-Schaltung 59 vorbereitet. Wenn bei An-62 vorbereitet, und dieser Taktgeberimpuls durch- näherung der 1 D-Bits für Abfühlelement 1 an den läuft die Leitung 68 und speichert eine Eins in der Entnahmeabgriff 54 der Taktgeberimpuls der Lei-Stelle C₃ der Verzögerungsleitung 18. Wenn die 45 tung 73 zugeführt wird, wird die Kippschaltung 75 in

den Eins-Zustand gebracht und bereitet die Und-Schaltung 77 vor. Die Identifizierungsbits für Abfühlelement 1 und die Bits B₁₁ bis B_1M für Rahmen 2

Null-RLC-Bits für das Abfühlelement 3 durch die Taktgeber- und Steuerschaltung 20 der Leitung 34 zugeführt werden, finden sie die Und-Schaltung 28

vorbereitet vor und durchlaufen den Eins-Bit- gelangen daher beim Erreichen des Entnahme-Addierer 36 und die Leitung 38, um in den 50 abgriffs 54 über die Leitung 56, die Und-Schaltung RLC-Stellen für das Abfühlelement 3 gespeichert zu 77, die Leitung 74 und die Oder-Schaltung 42 zur werden. In diesen Stellen ist der Zählerstand jetzt Schaltungsausgangsleitung 44. Der Empfänger auf Eins. Da die Kippschaltung 26 jetzt im Eins-Zustand der Erde erkennt, daß die während der zweiten ist, wird die Und-Schaltung 46 beim Anlegen eines Gruppe für das Abfühlelement 1 übertragenen Bits Taktgeberimpulses an die Leitung 48 nicht vor- 55 den während der ersten Gruppe übertragenen Bits bereitet, und die Kippschaltung 50 bleibt im Null- gleichen, und das sagt der Bodenstation, daß für Zustand. Daher wird die Und-Schaltung 52 nicht dieses Abfühlelement der Datenverdichter auf die vorbereitet, und die RLC-Daten in der Verzöge- Lauflängenverschlüsselung übergeht. Wenn das Bit rungsleitung 18 würden eigentlich nicht übertragen, B_1M den Entnahmeabgriff 54 passiert hat, wird ein aber aus noch zu erörternden Gründen werden die 60 Taktgeberimpuls an die Leitung 82 gelegt und stellt Identifizierungsbits und die Datenbits (alle Nullen) die Kippschaltung 75 in den Null-Zustand zurück,

um die Und-Schaltung 77 abzuschalten und das Senden unerwünschter Informationen zu verhindern. Stünde eine andere Einrichtung zur Verfügung, um 6g der Anordnung auf der Erde mitzuteilen, daß der Verdichter von der Direktübertragung auf die Lauflängenverschlüsselung für ein gegebenes Abfühlelement umgeschaltet hat, wäre diese zweite Uber-

für das Abfühlelement 3 durch die vorbereitete Und-Schaltung 77, die Leitung 74 und die Oder-Schaltung 42 doch zur Schaltungsausgangsleitung weitergeleitet, um zur Erde gesendet zu werden.

Da nur Eins-Bits durch Signale dargestellt werden, erscheinen nur die Eins-Bits darstellende Signale auf Leitung 44, um zur Erde gesendet zu werden. Daher

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tragung derselben Informationen unnötig, aber da sind, seit eine Änderung im Stand des Abfühlder Sender darauf beschränkt ist, entweder Bits oder elements 1 stattgefunden hat, und daß der Stand des keine Bits zu senden, und alle Kombinationen von Abfühlelements 1 nun den übertragenen Informa-Bits und keinen Bits benutzt werden, um andere In- tionen entspricht.

formationstypen zu übertragen, stehen keine anderen 5 In der elften Gruppe erzeugt die Oder-Aber-Mittel zur Verfugung, um der Bodenstation diese Schaltung 14 wieder ein Ausgangssignal, das die Umstellung in der Betriebsart mitzuteilen. Während Addiere-Eins-zu-RLC-Kippschaltung 26 in den NuIlder Gruppe 2 wird für ein anderes Abfühlelement Zustand schaltet. Da jedoch das C₁-BIt für die zehnte nach dem gleichen Verfahren wie beim Abfühl- Gruppe eine Null war, bleibt die Kippschaltung 72 element vorgegangen mit Ausnahme des Abfühl- io im Eins-Zustand, und die Kippschaltung 32 bleibt elements 3, denn da das C₃-Bit für Gruppe 1 eine im Null-Zustand. Das Lauflängenzählsignal für das Eins ist, wird die Erzeuge-Kennsignal-Kippschal- Abfühlelement 1 findet daher weder die Und-Schaltung 72 für dieses Abfühlelement in den Null- tung 28 noch die Und-Schaltung 30 vorbereitet vor Zustand umgeschaltet, und es erscheint kein Aus- und wird unterdrückt. Durch diese Unterdrückung gangssignal auf der Schaltungsausgangsleitung 44. 15 bedeutungsloser, mit Null bewerteter Lauflängen-Die Bodenstation weiß nach den in der vorher- zählsignale unter der Steuerung der C-Bits wird gehenden Gruppe gesendeten Informationen, daß das Verdichtungsverhältnis des Ausgangs verbessert dieses Abfühlelement mit Lauflängenverschlüsselung und der Schaltung das Merkmal der Anpassungsarbeitet. fähigkeit gegeben. Die Und-Schaltung 52 wird da-

Um die Wirkungsweise dieser Schaltung weiter 20 nach vorbereitet, um die Identifizierungsbits für das zu veranschaulichen, sei angenommen, daß noch Abfühlelement 1 und die den neuen Wert in dem einige weitere Gruppen abgelaufen sind, in denen Abfühlelement darstellenden Bits zur Schaltungsder Inhalt der verschiedenen Abfühlelemente kon- ausgangsleitung weiterzuleiten. Wie in der zehnten stant geblieben ist. Weiter sei angenommen, daß Gruppe, ist, da die Und-Schaltung 62 nicht vorz. B. in der zehnten Gruppe eine Änderung in dem 25 bereitet ist, das in der Verzögerungsleitung 18 geim ersten Abfühlelement aufgezeichneten Wert ein- speicherte C₁-Bh eine Null.

tritt, daß sich der im Abfühlelement 1 stehende Für die zwölfte Gruppe ändert sich der Inhalt des

Wert erneut in der elften Gruppe ändert und daß Abfühlelements 1 nicht. Daher erzeugt die Oderdieser neue Wert dann während der zwölften Gruppe Aber-Schaltung 14 kein Ausgangssignal, und die im Abfühlelement bestehenbleibt. Für den zehnten 30 Kippschaltung 26 bleibt im Eins-Zustand. Da die Rahmen entsteht durch den Vergleich eines der Bits Und-Schaltung 62 vorbereitet ist, ist das C₁-Bh eine des Abfühlelements 1 für die Gruppe 9, die in der Eins. Da die Und-Schaltung 28 vorbereitet ist, wird Verzögerungsleitung 18 gespeichert sind, mit dem der Lauflängenzählerstand auf Eins erhöht und über entsprechenden Bit des Abfühlelements 1 für die die Leitung 38 in die RLC-Stellen für das Abfühlzehnte Gruppe in der Oder-Aber-Schaltung 14 ein 35 element 1 eingespeichert. Das Vergleichsbit C₁ für Ausgangssignal, das die Addiere-Eins-zu-RLC- die elfte Gruppe ist eine Null, und daher sind die Kippschaltung 26 in den Null-Zustand schaltet. Das Kippschaltung 72 im Eins- und die Kippschaltung 50 in der Verzögerungsleitung 18 gespeicherte C₁-Bk im Null-Zustand, und die Und-Schaltung 59 wird für Rahmen 9 ist dann eine Eins und schaltet beim vorbereitet, um den Taktgeberimpuls auf Leitung 73 Anlegen an die Leitung 70 die Sende-RLC-Kipp- 40 weiterzuleiten und dadureh die Kippschaltung 75 in schaltung 32 in den Eins-Zustand und die Erzeuge- den Eins-Zustand zu bringen. Daher wird die Und-Kennsignal-Kippschaltung 72 in den Null-Zustand. Schaltung 77 vorbereitet, um die Identifizierungsbits Der in der Verzögerungsleitung gespeicherte Lauf- und die Datenbits B_n bis B₁ _M für das Abfühllängenzählerstand für Abfühlelement 1 (Neun) ge- element 1 zur Ausgangsleitung 44 weiterzuleiten. Der langt, wenn er der Leitung 34 zugeführt wird, über 45 Empfänger auf der Erde interpretiert wieder, wie die vorbereitete Und-Schaltung 30, die Leitung 40 oben angegeben, diese beiden aufeinanderfolgenden und die Oder-Schaltung 42 zu der Schaltungs- Übertragungen derselben Daten als Anzeige dafür, ausgangsleitung 44. Wenn der Taktgeberimpuls an daß der Verdichter wieder für dieses Abfühlelement die Leitung 66 gelegt wird, findet er die Und-Schal- auf Lauflängenverschlüsselung zurückgeschaltet hat. rung 62 unvorbereitet vor, und das neue in der Ver- 50 Aus den vorstehenden Beispielen ist ersichtlich, zögerungsleitung 18 gespeicherte C₁-Bh ist eine daß bei Erlangung eines genauen Vergleichs für ein Null. Wenn der Taktgeberimpuls 48 zur Und-Schal- gegebenes Abfühlelement das in der Verzögerungstung 46 gelangt, findet er diese vorbereitet vor und leitung 18 für das betreffende Abfühlelement gewird weitergeleitet, um die Übertrage-Daten-Kipp- speicherte Vergleichsbit, das C-Bh, eine Eins ist, schaltung 50 in den Eins-Zustand zu schalten. Die 55 während bei einer Nichtübereinstimmung zwischen Identifizierungsinformation für Abfühlelement 1, die den über Leitung 24 aus der Verzögerungsleitung 18 jetzt am Abgriff 54 der Verzögerungsleitung 18 an- kommenden Bits und den Eingangsbits aus der kommt, trifft auf die vorbereitete Und-Schaltung 52 Multiplexschaltung 12 für ein gegebenes Abfühl- und die unvorbereitete Und-Schaltung 77. Die element das für dieses Abfühlelement gespeicherte Identifizierungsbits für das Abfühlelement 1 und die 60 C-Bh eine Null ist. Wenn sich der Inhalt eines Ab-Datenbhs des Abfühlelements 1 einschließlich des fühlelements für zwei aufeinanderfolgende Rahmen veränderten Datenbits oder der veränderten Daten- ändert, schaltet das für den ersten dieser Rahmen bits werden daher über Leitung 56, die vorbereitete gespeicherte C-Bh (Null) die Sende-RLC-Kipp-Und-Schaltung 52, Leitung 58 und die Oder-Schal- schaltung 32 nicht während des folgenden Rahmens tung 42 zur Schaltungsausgangsleitung 44 weiter- 65 in den Eins-Zustand, und daher wird der RLC-geleitet. Die über die Leitung 44 zum Sender über- Zählerstand für den zweiten Rahmen unterdrückt, tragenen Informationen werden auf der Erde dahin- Hierdurch wird die Übertragung bedeutungsloser gehend interpretiert, daß neun Gruppen abgelaufen Lauflängenzählsignale mit dem Wert Null verhin-

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dert und die Verdichtung der Schaltung erhöht. Wenn in einer Gruppe keine Übereinstimmung und in der folgenden Gruppe für das gleiche Abfühlelement eine Übereinstimmung festgestellt werden, wird durch das C-Bit (Null) aus der ersten Gruppe die Kippschaltung 72 nicht in den Null-Zustand geschaltet, wodurch die Und-Schaltung 77 vorbereitet wird, um die am Entnahmeabgriff 54 abgefühlte Information zur Schaltungsausgangsleitung 44 weiterzuleiten. Das bedeutet, daß dieselben Datenbits für zwei aufeinanderfolgende Gruppen zur Bodenstation übertragen werden, die so programmiert ist, daß sie dies als Anzeige dafür interpretiert, daß der Datenverdichter sich wieder für das betreffende Abfühlelement auf Lauflängenverschlüsselung umgestellt hat.

Da die Reihenfolge, in der die Abfühlelemente Informationen zur Schaltungsausgangsleitung 44 senden, unbestimmt ist, muß durch eine geeignete Einrichtung das Abfühlelement identifiziert werden, aus dem ein bestimmter Informationsblock kommt. Eine ao solche Einrichtung ist in der Zeichnung gezeigt, nämlich die, eine Reihe von Identifizierungsbits vor den Datenbits aus einem gegebenen Abfühlelement in der Verzögerungsleitung einzufügen und diese Indentifizierungsbits mit den Datenbits zur Schaltungsausgangsleitung zu übertragen. Ein anderes Mittel zur Realisierung dieser Funktion wäre es, einen Zähler zu verwenden, der die Kapazität/^ hat und der bei Beendigung der Abtastung für jedes Abfühlelement eine Stelle weitergeschaltet wird. Falls Informationen zur Schaltungsausgangsleitung gesendet werden sollten, würde der Inhalt dieses Zählers abgetastet und mit den Daten auf die Ausgangsleitung übertragen als Anzeige für die Quelle der Daten.

Ein weiteres Verfahren zur Ausführung der Identifizierungsfunktion, das recht brauchbar ist, wenn ein »random access«-Speicher zur Verfügung steht, besteht darin, durch ein geeignetes Mittel das für ein gegebenes Abfühlelement erscheinende Ausgangssignal durch einen bestimmten Kanal in eine bestimmte Adresse des Speichers zu leiten, wobei jedem Abfühlelement ein einziger Adressenplatz zugeordnet ist. Dieser Speicher könnte dann zur Übertragung in bekannter Reihenfolge abgetastet werden, wodurch Identifizierungsbits in die Abfühlelemente unnötig wurden. Da bei Verwendung dieses Verfahrens weniger Bits für die Übertragung von Daten benötigt werden, erhält man ein höheres Verdichtungsverhältnis als die obenerwähnten.

Während in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Verzögerungsleitung 18 dargestellt worden ist, kann auch jedes beliebige schiebende oder verschiebbare Speichermittel mit konstanter (oder steuerbarer) Frequenz, z. B. ein Schieberegister, verwendet werden. Die in den in der Figur enthaltenen Blocks enthaltenen Schaltungen bilden keinen Teil der Erfindung; es können beliebige geeignete Schaltungen benutzt werden.

Claims

Patentanspruch:

Verdichter für Daten, deren statistische Verteilung sehr stark schwankt, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Datenquellen (10 a bis 10«) durch eine Vorrichtung (12) nacheinander abgefragt werden und daß jedes Datenbit einer Verzögerungsleitung (18) und einer Oder-Aber-Schaltung (14) zugeführt wird, in der es mit dem entsprechenden, aus der Verzögerungsleitung (18) kommenden Bit des vorhergehenden Zyklus verglichen wird und hinter den Bits jeder Datenquelle (10 a) im Schieberegister die Anzahl der Zyklen vermerkt wird, während deren beim Vergleich Übereinstimmung erzielt wurde, und daß die Anzahl der Zyklen mit Übereinstimmung bei jeder Abfragung erneut der Verzögerungsleitung (18) zugeführt werden, daß aber bei Abweichung die bis jetzt erhaltene Anzahl der Zyklen gesendet wird und eine Abweichung außerdem veranlaßt, daß die gerade abgetasteten Daten direkt übertragen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 507/173 1.64

ι Bundesdruckerei Berlin