RU2510940C1 - Information transmission and reception system - Google Patents
Information transmission and reception system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2510940C1 RU2510940C1 RU2012152195/08A RU2012152195A RU2510940C1 RU 2510940 C1 RU2510940 C1 RU 2510940C1 RU 2012152195/08 A RU2012152195/08 A RU 2012152195/08A RU 2012152195 A RU2012152195 A RU 2012152195A RU 2510940 C1 RU2510940 C1 RU 2510940C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- binary
- bits
- codes
- stream
- values
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M7/00—Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
- H03M7/14—Conversion to or from non-weighted codes
Abstract
Description
Изобретение относится к технике связи, а точнее - к системам передачи и приема информации (СППИ) посредством цифровой связи. Проблема увеличения технико-экономической эффективности систем передачи и приема информации с учетом всех компонентов, влияющих на ее стоимость и технические показатели, в том числе повышения информационной вместимости без потери информации, рационального хранения и передачи сообщений является актуальной, что, в свою очередь, требует развития и совершенствования систем передачи и приема информации.The invention relates to communication technology, and more specifically to a system for transmitting and receiving information (SPPI) through digital communication. The problem of increasing the technical and economic efficiency of information transmission and reception systems, taking into account all components that affect its cost and technical indicators, including increasing information capacity without losing information, rational storage and transmission of messages is relevant, which, in turn, requires development and improving information transmission and reception systems.
Известна система передачи и приема информации [Радиотехника: Энциклопедия/ под ред. Ю.Л.Мазора и др. -М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2002, с.63-64], признаки которой реализованы, по существу, во всех соответствующих системах и являющаяся аналогом предлагаемому техническому решению. Эта система содержит функционально последовательно связанные источник информации, физико-электрический преобразователь информации, кодер, передающее устройство, канал связи, приемное устройство, декодер, электрофизический преобразователь информации, потребитель информации.A known system for transmitting and receiving information [Radio Engineering: Encyclopedia / ed. Yu.L. Mazora et al. -M.: Dodeka-XXI Publishing House, 2002, pp. 63-64], the features of which are implemented, in essence, in all relevant systems and which is an analogue of the proposed technical solution. This system contains functionally sequentially connected information source, physical-electrical information converter, encoder, transmitting device, communication channel, receiving device, decoder, electrophysical information converter, information consumer.
Известна система передачи и приема информации [Скляр Бернард. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е испр.: пер. с англ. -М.: Издательский дом «Вильямс», 2004. - 1104, с.32-36], содержащая последовательно функционально связанные источник информации, подсистему формирования цифрового потока двоичных битов и включающая при необходимости блок форматирования, блок сжатия и блок уплотнения, преобразователь цифрового потока в поток сигналов, передатчик, канал связи, приемник, преобразователь потока сигналов в цифровой поток, подсистему преобразования, функции которой обратны функциям подсистемы формирования, потребитель информации и функционально связанная с ними подсистема синхронизации.A known system for transmitting and receiving information [Sklyar Bernard. Digital communication. Theoretical foundations and practical application. Ed. 2nd rev .: trans. from English -M .: Williams Publishing House, 2004. - 1104, p.32-36], containing sequentially functionally related information source, a subsystem for generating a digital binary bit stream and optionally including a formatting unit, a compression unit and a compression unit, a digital converter a stream into a signal stream, a transmitter, a communication channel, a receiver, a converter of a signal stream to a digital stream, a conversion subsystem whose functions are inverse to the functions of the generation subsystem, the information consumer and functionally related to them synchronization system.
Сущность изобретения направлена на повышение технико-экономической эффективности СППИ при необходимости от нескольких источников информации к ее потребителям посредством цифровой связи благодаря тому, что на передающей стороне каждый источник информации функционально связан с подсистемой формирования первичного цифрового потока двоичных битов, выполненной с возможностью идентификации кодов первичного цифрового потока двоичных битов из набора двоичных кодов 0 и 1, подсистема соединена с блоком преобразования первичного цифрового потока двоичных битов, выполненного с возможностью выделения последовательных групп с заданным числом p битов в группе, идентификации для каждой группы соответствующей ей последовательности двоичных кодов, считывания соответствующего этой группе числа в двоичной системе счисления и перевода его в число n в десятичной системе счисления и взаимно однозначного преобразования каждой группы битов в упорядоченную совокупность битов с соответствующей последовательностью кодов этих битов. При этом указанный блок преобразования выполнен с возможностью введения дополнительно к значениям набора двоичных кодов 0 и 1 других заданных значений кодов, причем коды с первого до предпоследнего в последовательности кодов, соответствующих упорядоченной совокупности битов, могут принимать значения только из набора двоичных кодов 0 и 1, а последний код Kj может принимать значения только из М дополнительно введенных значений кодов. На приемной стороне система содержит блок восстановления первичного цифрового потока двоичных битов, выполненный с возможностью идентификации каждого из последовательно принимаемых битов двоичным кодам 0, 1 и кодам из набора дополнительно введенных значений кодов и идентификации упорядоченной совокупности битов и соответствующей ей последовательности кодов, расположенных между предыдущим принятым битом с кодом из набора дополнительно введенных значений кодов и последующим принятым битом с кодом из набора дополнительно введенных значений кодов, включая его. Этот блок выполнен с возможностью восстановления числа n в десятичной системе счисления через известное на приемной стороне значение М, идентифицированное значение Kj, перевода его в число двоичной системы счисления, содержащее указанные и известные на приемной стороне p позиций, соответствующих p позициям двоичных кодов битов в группе, и формирования восстанавливаемого первичного цифрового потока двоичных битов группы соответственно из битов со значениями кодов, соответствующих двоичным цифрам 0, 1 полученного таким образом двоичного числа.The essence of the invention is aimed at increasing the technical and economic efficiency of the SISP, if necessary, from several sources of information to its consumers through digital communication due to the fact that on the transmitting side each information source is functionally connected with a subsystem for generating a primary digital stream of binary bits, configured to identify primary digital codes binary bit stream from a set of binary codes 0 and 1, the subsystem is connected to the primary digital conversion unit outflow of binary bits, made with the possibility of extracting consecutive groups with a given number of p bits in a group, identifying for each group a sequence of binary codes, reading the corresponding number in the binary number system and converting it to n in the decimal number system and one-to-one converting each group of bits into an ordered set of bits with the corresponding code sequence of these bits. Moreover, the specified conversion unit is configured to introduce, in addition to the values of the set of binary codes 0 and 1, other specified code values, the codes from the first to the penultimate in the sequence of codes corresponding to an ordered set of bits can take values only from the set of binary codes 0 and 1, and the last code K j can take values only from M additionally entered code values. On the receiving side, the system comprises a unit for recovering the primary digital stream of binary bits, configured to identify each of the sequentially received bits to binary codes 0, 1 and codes from a set of additionally entered code values and to identify an ordered set of bits and the corresponding sequence of codes located between the previous received a bit with a code from a set of additionally entered code values and a subsequent received bit with a code from a set of additionally entered codes Achen codes, including him. This block is made with the possibility of restoring the number n in the decimal system using the value M known on the receiving side, the identified value K j , converting it into a binary number system containing the indicated and known on the receiving side p positions corresponding to p positions of binary bit codes in group, and the formation of the restored primary digital stream of binary bits of the group, respectively, from bits with code values corresponding to the binary digits 0, 1 of the binary thus obtained numbers.
Для достижения указанного технического результата в системе передачи и приема информации при необходимости от нескольких источников информации к ее потребителям посредством цифровой связи на передающей стороне каждый источник информации функционально связан с подсистемой формирования первичного цифрового потока двоичных битов, выполненной с возможностью идентификации кодов первичного цифрового потока двоичных битов из набора двоичных кодов 0 и 1 и включающей при необходимости, в том числе, для каждого источника информации свой блок форматирования информации в цифровой поток двоичных битов и/или свой блок сжатия цифрового потока двоичных битов одним из известных методов, а при наличии нескольких источников информации подсистема включает блок уплотнения синхронизированных двоичных цифровых потоков в первичный цифровой поток двоичных битов, указанная подсистема соединена с входом блока преобразования первичного цифрового потока двоичных битов, имеющего первый, а при необходимости и второй, выход, указанный блок выполнен с возможностью выделения в указанном потоке последовательных групп с заданным числом p битов в группе и идентификации для каждой группы соответствующей ей последовательности двоичных кодов, считывания соответствующего этой группе числа в двоичной системе счисления и преимущественно перевода его в число n в десятичной системе счисления, взаимно однозначного преобразования каждой группы битов в упорядоченную совокупность из J битов с соответствующей последовательностью кодов этих битов (K1, K2,…,Kj…,KJ-1,Kj), где индекс принимает значения от 1 до J,
где i=n diνM+1, tranc(X) - целая часть числа Х, A diνB - целая часть при делении целого числа А на целое число В, а М - количество значений кодов, введенных дополнительно к значениям набора двоичных кодов 0 и 1, причем код Kj принимает значение из набора М дополнительно введенных значений 2, …, М+1 в соответствии с выражением
и при J=1 указанная последовательность кодов состоит только из него, а при J>1 возможные коды Kj в указанной последовательности кодов принимают значения только из набора двоичных кодов 0 и 1 для значений индекса j от 1 до J-1 через параметры lj=lj-1diν2, где l0=i, в соответствии с выражениями
где A mod В - остаток при делении целого числа А на целое число В, и возможностью формирования таким образом вторичного цифрового потока битов, соответствующих указанной преобразованной последовательности кодов, также при необходимости дальнейшей синхронизированной передачи информации по каналу связи система содержит блок преобразования вторичного цифрового потока битов в поток сигналов, совместимых с каналом связи, например, посредством идентификации кода каждого передаваемого бита и формирования сигнала, взаимно однозначно соответствующего значению этого кода, из совокупности сигналов S0, S1, S2, …, SM+1 с общим их количеством М+2, в которых индексы сигналов взаимно однозначно соответствуют значениям кодов из набора двоичных кодов 0, 1 и дополнительно введенных значений кодов 2, …, М+1, указанный блок преобразования вторичного цифрового потока битов снабжен входом и выходом, вход которого соединен с первым выходом блока преобразования первичного цифрового потока двоичных битов, а выход подключен к передатчику, функционально связанному через канал связи, совместимый с передаваемыми сигналами, с приемником, который подключен к входу блока преобразования потока сигналов во вторичный цифровой поток битов, имеющего первый, а при необходимости и второй выход, первый выход указанного блока преобразования потока сигналов соединен с входом введенного в систему блока восстановления первичного цифрового потока двоичных битов, выполненный с возможностью идентификации каждого из последовательно принимаемых битов двоичным кодам 0, 1 и кодам из указанного набора М дополнительно введенных значений 2, …, М+1 и идентификации упорядоченной совокупности битов и соответствующей ей последовательности кодов этих битов (K1, K2, …, Kj…, KJ-1, Kj), расположенных между предыдущим принятым битом с кодом из набора дополнительно введенных значений кодов и последующим принятым битом с кодом из набора дополнительно введенных значений кодов, включая его, а также с возможностью замены в указанной последовательности кодов кода со значением Kj на код со значением 1, считывания в обратном порядке в полученной последовательности кодов двоичных цифр и перевода полученного таким образом числа в двоичной системе счисления в упомянутое соответствующее ему число i в десятичной системе счисления, кроме того, блок восстановления первичного цифрового потока двоичных битов выполнен с возможностью через известное на приемной стороне значение М, идентифицированное значение Kj и полученное число i восстановления упомянутого числа n в десятичной системе счисления в соответствии с выражением
перевода его в число двоичной системы счисления, содержащее указанные и известные на приемной стороне р позиций, соответствующих р позициям двоичных кодов битов в группе, и формирования восстанавливаемого первичного цифрового потока двоичных битов группы соответственно из битов со значениями кодов, соответствующих двоичным цифрам 0, 1 полученного таким образом двоичного числа, также указанный блок восстановления выполнен с возможностью восстановления первичного цифрового потока двоичных битов при приеме последующих групп, а выход указанного блока восстановления первичного цифрового потока двоичных битов функционально соединен через введенную, при необходимости, подсистему преобразования, функции которой обратны функциям указанной подсистемы формирования на передающей стороне, с потребителями информации, а при необходимости система на передающей стороне содержит блок преобразования одним из известных способов и сохранения на носителях информации вторичного цифрового потока битов, соединенный своим входом со вторым выходом блока преобразования первичного цифрового потока двоичных битов, и/или на приемной стороне содержит блок преобразования одним из известных способов и сохранения на носителях информации вторичного цифрового потока битов, соединенный своим входом со вторым выходом блока преобразования потока сигналов во вторичный цифровой поток битов, также указанные блоки преобразования и сохранения выполнены с возможностью при считывании с носителя воспроизведения вторичного цифрового потока битов, восстановления по нему первичного цифрового потока двоичных битов, кроме того, при необходимости указанные блоки преобразования и сохранения содержат подсистемы преобразования, функции которых аналогичны функциям указанной подсистемы преобразования на приемной стороне, также система содержит подсистему синхронизации, функционально связанную с ее блоками и подсистемами.translating it into a binary number system containing the indicated and known on the receiving side p positions corresponding to p positions of the binary bits of the group in the group, and the formation of the restored primary digital stream of binary bits of the group, respectively, from the bits with the values of the codes corresponding to the binary digits 0, 1 obtained thus a binary number, also the specified recovery unit is configured to restore the primary digital stream of binary bits upon receipt of subsequent groups, and the output of the recovery unit of the primary digital binary bit stream is functionally connected through a conversion subsystem, if necessary, whose functions are inverse to the functions of the specified formation subsystem on the transmitting side, with information consumers, and, if necessary, the system on the transmitting side contains the conversion unit using one of the known methods and storage on the media of the secondary digital bitstream, connected by its input to the second output of the primary digital conversion unit the binary bit stream, and / or on the receiving side, contains a conversion unit using one of the known methods and storing a secondary digital bit stream on information carriers connected to its input with the second output of the signal stream to secondary digital bit stream conversion unit, also said conversion and storage units made with the possibility, when reading from the playback medium of the secondary digital bitstream, restore it to the primary digital stream of binary bits, in addition, when not bhodimosti conversion and saving said blocks comprise transformation subsystems whose functions are similar to functions of said conversion subsystem on the receiving side, the system also comprises a clock subsystem operatively associated with its units and subsystems.
В существующем уровне техники не выявлено источников информации, которые содержали бы сведения об объектах того же назначения с указанной совокупностью отличительных признаков, что позволяет считать СППИ по настоящему изобретению новым и имеющим изобретательский уровень.In the current level of technology, no sources of information have been identified that would contain information about objects of the same purpose with the indicated set of distinctive features, which allows us to consider the SPPI of the present invention as new and having an inventive step.
Ниже изобретение описано более детально со ссылками на чяертеж, на котором показана заявляемая система. Она содержит при необходимости несколько источников информации 1 и последовательно функционально связанные подсистему 2 формирования первичного цифрового потока двоичных битов, блок 3 преобразования первичного цифрового потока двоичных битов, блок 4 преобразования вторичного цифрового потока битов в поток сигналов, передатчик 5, канал связи 6, приемник 7, блок 8 преобразования потока сигналов во вторичный цифровой поток битов, блок 9 восстановления первичного цифрового потока двоичных битов, подсистему преобразования 10, потребителей информации 11, блоки 12 и 13 преобразования и сохранения вторичного цифрового потока битов, соответственно, на передающей и приемной сторонах, подсистему синхронизации 14.Below the invention is described in more detail with reference to the drawing, which shows the inventive system. If necessary, it contains several sources of information 1 and sequentially functionally connected subsystem 2 for generating the primary digital binary bit stream, block 3 for converting the primary digital binary bit stream, block 4 for converting the secondary digital bit stream into a signal stream, transmitter 5, communication channel 6, receiver 7 , block 8 converting the signal stream into a secondary digital bit stream, block 9 for recovering the primary digital binary bit stream, conversion subsystem 10, consumers inf rmatsii 11, blocks 12 and 13 convert and preserve secondary digital bit stream, respectively, the transmitting and receiving sides, synchronization subsystem 14.
Предложенная система работает следующим образом. При необходимости информацию передают от нескольких источников 1. Информация от каждого источника может быть, в том числе, сжата, например, с использованием двоичного кодирования Хаффмана, и при наличии нескольких источников уплотнена. В любом случае обязательным условием является формирование на передающей стороне в подсистеме 2 первичного цифрового потока двоичных битов и идентификация кодов двоичных битов потока из набора двоичных кодов 0 и 1.The proposed system works as follows. If necessary, information is transmitted from several sources 1. Information from each source can be compressed, for example, using binary Huffman coding, and if there are several sources, it is compressed. In any case, a prerequisite is the formation on the transmitting side in subsystem 2 of the primary digital stream of binary bits and identification of the codes of the binary bits of the stream from the set of binary codes 0 and 1.
В блоке 3 в указанном потоке выделяют последовательные группы с заданным числом р битов в группе. Для каждой группы идентифицируют соответствующую ей последовательность двоичных кодов, считывают соответствующее этой группе число в двоичной системе счисления и преимущественно переводят его в число n в десятичной системе счисления. Каждую группу битов взаимно однозначно преобразуют в упорядоченную совокупность из J битов с соответствующей последовательностью кодов этих битов (K1, K2, …, Kj, …, KJ-1, Kj). Здесь J определяется в соответствии с выражением (1). Код Kj принимает значение из набора М дополнительно введенных значений 2, …, М+1 в соответствии с выражением (2). При J=1 указанная последовательность кодов состоит только из кода Kj. При J>1 возможные коды К принимают значения только из набора двоичных кодов 0 и 1 для значений индекса j от 1 до J-1 в соответствии с выражениями (3). Таким образом, формируют вторичный цифровой поток битов, соответствующих указанной преобразованной последовательности кодов.In block 3, consecutive groups with a given number of p bits in a group are allocated in the specified stream. For each group, the corresponding sequence of binary codes is identified, the number corresponding to this group is read in the binary number system, and it is predominantly converted to the number n in the decimal number system. Each group of bits is one-to-one converted into an ordered collection of J bits with the corresponding sequence of codes of these bits (K 1 , K 2 , ..., K j, ..., K J-1 , K j ). Here, J is determined in accordance with expression (1). Code K j takes a value from a set M of additionally entered values 2, ..., M + 1 in accordance with expression (2). For J = 1, the indicated sequence of codes consists only of the code K j . For J> 1, possible codes K take values only from a set of binary codes 0 and 1 for index values j from 1 to J-1 in accordance with expressions (3). In this way, a secondary digital bitstream corresponding to the transformed code sequence is generated.
При необходимости дальнейшей синхронизированной передачи информации по каналу связи в блоке 4 преобразуют вторичный цифровой поток битов в поток сигналов, совместимых с каналом связи. Это производят, например, посредством идентификации кода каждого передаваемого бита и формирования сигнала, взаимно однозначно соответствующего значению этого кода, из совокупности сигналов S0, S1, S2, …, SM+1 с общим их количеством М+2. Индексы сигналов взаимно однозначно соответствуют значениям кодов из набора двоичных кодов 0,1 и дополнительно введенных значений кодов 2, …, М+1. Сигналы поступают на передатчик 5 и по каналу связи 6 их передают на приемник 7, где их синхронизированно принимают и в блоке 8 преобразуют во вторичный цифровой поток битов. В блоке 9 каждый из последовательно принимаемых битов идентифицируют двоичным кодам 0, 1 и кодам из набора М дополнительно введенных значений 2, …, М+1. Также в нем идентифицируют упорядоченную совокупность битов и соответствующую ей последовательность кодов этих битов (K1, K2,…, Kj, …, KJ-1, Kj), расположенных между предыдущим принятым битом с кодом из набора дополнительно введенных значений кодов и последующим принятым битом с кодом из набора дополнительно введенных значений кодов, включая его. При этом в указанной последовательности кодов заменяют код со значением Kj на код со значением 1. В полученной последовательности кодов считывают в обратном порядке двоичные цифры. Полученное таким образом число в двоичной системе счисления переводят в упомянутое соответствующее ему число i в десятичной системе счисления. Далее через известное на приемной стороне значение М, идентифицированное значение Kj и полученное число i, восстанавливают упомянутое число n в десятичной системе счисления в соответствии с выражением (4). Это число переводят в число двоичной системы счисления, содержащее указанные и известные на приемной стороне р позиций двоичной системы счисления, соответствующих р позициям двоичных кодов битов в группе. Восстанавливаемый первичный цифровой поток двоичных битов группы формируют соответственно из битов со значениями кодов, соответствующих двоичным цифрам 0, 1 полученного таким образом двоичного числа. При приеме последующих групп указанные действия повторяют и восстанавливают первичный цифровой поток двоичных битов. Этот поток в подсистеме 10 формируют в удобном для потребителей 11 виде и подают к ним.If necessary, further synchronized transmission of information over the communication channel in block 4 transform the secondary digital bitstream into a signal stream compatible with the communication channel. This is done, for example, by identifying the code of each transmitted bit and generating a signal, one-to-one, corresponding to the value of this code, from the combination of signals S 0 , S 1 , S 2 , ..., S M + 1 with their total number M + 2. The indices of the signals correspond one-to-one to the values of the codes from the set of binary codes 0.1 and the additionally entered values of the codes 2, ..., M + 1. The signals are transmitted to the transmitter 5 and transmitted through the communication channel 6 to the receiver 7, where they are received synchronously and in block 8 are converted into a secondary digital bit stream. In block 9, each of the consecutively received bits is identified by binary codes 0, 1 and codes from the set M of additionally entered values 2, ..., M + 1. It also identifies an ordered set of bits and the corresponding sequence of codes of these bits (K 1 , K 2 , ..., K j, ..., K J-1 , K j ) located between the previous received bit with a code from a set of additionally entered code values and the subsequent received bit with a code from a set of additionally entered code values, including it. Moreover, in the indicated sequence of codes, the code with the value K j is replaced by the code with the value 1. In the obtained sequence of codes, binary digits are read in the reverse order. The number obtained in this way in the binary number system is converted to the corresponding number i in the decimal number system. Further, through the value M known at the receiving side, the identified value K j and the obtained number i, the mentioned number n is restored in the decimal notation in accordance with expression (4). This number is converted to a binary number system containing the indicated and known on the receiving side p positions of the binary number system corresponding to p positions of the binary bit codes in the group. The restored primary digital stream of binary bits of the group is formed respectively from bits with code values corresponding to the binary digits 0, 1 of the binary number thus obtained. Upon receipt of subsequent groups, these steps are repeated and restore the primary digital stream of binary bits. This stream in the subsystem 10 is formed in a form convenient for consumers 11 and is supplied to them.
Кроме того, при необходимости вторичный цифровой поток битов на передающей стороне в блоке 12 и/или на приемной стороне в блоке 13 одним из известных способов преобразуют и сохраняют на носителях информации. При считывании с носителя воспроизводят вторичный цифровой поток битов, по нему восстанавливают первичный цифровой поток двоичных битов и при необходимости производят действия, указанные после восстановления первичного цифрового потока двоичных битов.In addition, if necessary, the secondary digital bitstream on the transmitting side in block 12 and / or on the receiving side in block 13 is converted and stored on information carriers by one of the known methods. When reading from the medium, a secondary digital bit stream is reproduced, the primary digital bit stream is restored from it, and, if necessary, the actions specified after restoring the primary digital bit stream are restored.
Количество всех вариантов битов в группах с заданным числом р битов в группе определяется как 2p. Например, при заданном р=5 количество вариантов битов в группах равно 32. Ниже в таблице показаны эти возможные 32 упорядоченных варианта битов в группах в двоичной системе счисления, которые могут встретиться в первичном цифровом потоке двоичных битов, соответствующие им указанные числа n в десятичной системе счисления и последовательности кодов, соответствующие упорядоченным совокупностям из J битов, полученным при взаимно однозначных преобразованиях групп битов по предлагаемому способу для различных значений М. Таблица 1.The number of all variants of bits in groups with a given number of p bits in a group is defined as 2 p . For example, for a given p = 5, the number of bit variants in groups is 32. The table below shows these possible 32 ordered variants of bits in groups in the binary system, which can be found in the primary digital stream of binary bits, the corresponding numbers n in the decimal system numbers and sequences of codes corresponding to ordered sets of J bits obtained by mutually unique transformations of groups of bits according to the proposed method for various values of M. Table 1.
Приведем для заданных значений М значения средних длин кодов (среднее количество битов, приходящихся на одну совокупность битов), определяемых как
где kn - количество битов в указанной совокупности битов с номером n:where k n is the number of bits in the specified set of bits with number n:
d=4,219 при M=1, d=3,375 при М=2, d=2,969 при М=3, d=2,625 при М=4, d=2,375 при М=5, d=2,250 при М=6, d=2,125 при М=7.d = 4,219 at M = 1, d = 3,375 at M = 2, d = 2,969 at M = 3, d = 2,625 at M = 4, d = 2,375 at M = 5, d = 2,250 at M = 6, d = 2.125 at M = 7.
Как видим, система позволяет существенно сжать передаваемую или сохраняемую информацию.As you can see, the system allows you to significantly compress the transmitted or stored information.
Покажем процедуру передачи и приема одной группы битов. Зададим число битов в группе, равным 5 (р=5), и номер группы n=3. Этому номеру соответствует вариант битов 00011. Зададим число дополнительно введенных значений кодов М=1. Тогда значение i=ndiνM+1=3diνM+1=4 и общее число битов (и кодов битов) в указанной совокупности равно J=tranc(log2i)+1=tranc(log24)+1=3. При этом значение последнего кода в указанной последовательности кодов равно K3=n-(i-1)М+2=3-(4-1)×1+2=2. Другие коды последовательности определяются через lj как l0=i=4, l1=l0diν2=4diν2=2. Тогда K1=l0mod2=4 mod2=0, K2=l1mod2=2mod2=0. Итак, совокупность кодов K1, K2, K3 есть 002. Их преобразуют в поток сигналов, взаимно однозначно соответствующих значениям кодов. При приеме сигналы обратно преобразуют в цифровые потоки битов, каждый из последовательно принимаемых битов идентифицируют двоичным кодам 0, 1 и коду 2. При приеме бита с кодом 2 идентифицируют упорядоченную совокупность битов и соответствующую ей последовательность кодов этих битов 002. В этой последовательности заменяют код 2 на код 1, получая 001, и считывают его в обратном порядке. Полученное в двоичной системе счисления число 100 переводят в соответствующее ему число i в десятичной системе счисления (i=4). Через известное на приемной стороне значение М=1, идентифицированное значение K3=2 и полученное число i=4 восстанавливают номер n группы в десятичной системе счисления n=M(i-1)+Kj-2=1×(4-1)+2-2=3. В двоичной системе счисления оно равно 11 и при его переводе в р=5 позиций двоичной системы счисления оно соответствует варианту битов в группе 00011.We show the procedure for transmitting and receiving one group of bits. Set the number of bits in the group to 5 (p = 5) and the group number n = 3. This number corresponds to the variant of bits 00011. We set the number of additionally entered code values M = 1. Then the value i = ndiνM + 1 = 3diνM + 1 = 4 and the total number of bits (and bit codes) in the indicated population is J = tranc (log 2 i) + 1 = tranc (log 2 4) + 1 = 3. In this case, the value of the last code in the indicated sequence of codes is K 3 = n- (i-1) M + 2 = 3- (4-1) × 1 + 2 = 2. Other sequence codes are defined through l j as l 0 = i = 4, l 1 = l 0 diν2 = 4diν2 = 2. Then K 1 = l 0 mod2 = 4 mod2 = 0, K 2 = l 1 mod2 = 2mod2 = 0. So, the set of codes K 1 , K 2 , K 3 is 002. They are converted into a stream of signals, one-to-one corresponding to the values of the codes. Upon receipt, the signals are converted back to digital bit streams, each of the successively received bits is identified by binary codes 0, 1 and code 2. When receiving bits with code 2, an ordered set of bits and the corresponding code sequence of these bits 002 are identified. In this sequence, code 2 is replaced to code 1, receiving 001, and read it in reverse order. The number 100 obtained in the binary number system is converted to the corresponding number i in the decimal number system (i = 4). Using the value M = 1 known at the receiving side, the identified value K 3 = 2 and the resulting number i = 4, restore the group number n in the decimal number system n = M (i-1) + K j -2 = 1 × (4-1 ) + 2-2 = 3. In the binary number system, it is 11 and when it is converted to p = 5 positions of the binary number system, it corresponds to the bit variant in group 00011.
Проиллюстрируем возможности заявляемой системы на примере передачи следующего первичного цифрового потока двоичных битов: 00101001000010100011001100010001011 - количество битов в потоке 35, использованы 2 вида элементарных сигналов (0 и 1).We illustrate the capabilities of the claimed system by the example of the transmission of the following primary digital stream of binary bits: 00101001000010100011001100010001011 - the number of bits in stream 35, 2 types of elementary signals were used (0 and 1).
При передаче этого потока в предложенной системе и выделении в потоке последовательных групп с заданным числом р=5 битов в группе получаются следующие результаты:When transmitting this stream in the proposed system and allocating successive groups with a given number p = 5 bits in the stream, the following results are obtained:
при М=1: 0121020120021121020012 - количество битов в потоке 22, использованы 3 вида элементарных сигналов (0, 1 и 2),when M = 1: 0121020120021121020012 - the number of bits in stream 22, 3 types of elementary signals (0, 1 and 2) were used,
при М=2: 1312130300212013 - количество битов в потоке 16, использованы 4 вида элементарных сигналов (0, 1, 2 и 3),when M = 2: 1312130300212013 - the number of bits in the stream 16, 4 types of elementary signals (0, 1, 2 and 3) were used,
при М=4: 0302035040215 - количество битов в потоке 13, использованы 6 видов элементарных сигналов (0, 1, 2, 3, 4 и 5).when M = 4: 0302035040215 - the number of bits in stream 13, 6 types of elementary signals were used (0, 1, 2, 3, 4 and 5).
Отметим, что с увеличением М степень сжатия сообщения увеличивается, но при этом реализация усложняется из-за увеличения количества видов используемых элементарных сигналов, поэтому в каждом конкретном случае применения системы следует находить компромисс между степенью сжатия сообщения и усложнением реализации.Note that with increasing M, the compression ratio of the message increases, but the implementation becomes more complicated due to an increase in the number of types of elementary signals used, therefore, in each specific application of the system, a compromise must be found between the compression ratio of the message and the complexity of implementation.
Таким образом, предложена система с более эффективной передачей (и хранением) информации, позволяющая затратить на передачу информации меньше времени и соответственно увеличить информационную вместимость канала связи, при хранении же используется меньше площади/объема носителя. Система проста в реализации с использованием современной элементной базы, т.к. алгоритм кодирования и восстановления информации представлен в виде простых выражений. Также при передаче и приеме информации осуществляют ее сжатие без потерь и не требуются разделители между символами.Thus, a system with a more efficient transmission (and storage) of information is proposed, which allows less time to be spent on information transfer and, accordingly, an increase in the information capacity of a communication channel, while storage, less storage area / volume is used. The system is easy to implement using a modern element base, because an algorithm for encoding and recovering information is presented in the form of simple expressions. Also, when transmitting and receiving information, it is compressed without loss and no separators between characters are required.
Промышленная применимость. Настоящее изобретение может быть применено для развития и совершенствования существующих и перспективных систем связи. СППИ по данному изобретению позволяет эффективно использовать ресурс. Проведенный анализ позволил установить: аналоги с совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленной системы условию «новизны». Результаты поиска известных решений в области СППИ с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от известных признаками заявляемой системы, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».Industrial applicability. The present invention can be applied to the development and improvement of existing and promising communication systems. SPPI according to this invention allows efficient use of the resource. The analysis made it possible to establish: analogues with a set of features identical to all the features of the claimed technical solution are absent, which indicates the conformity of the claimed system to the “novelty” condition. The search results for well-known solutions in the field of API for the purpose of identifying features that match the distinctive features of the known features of the claimed system have shown that they do not follow explicitly from the prior art. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "inventive step".
Claims (1)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012152195/08A RU2510940C1 (en) | 2012-12-05 | 2012-12-05 | Information transmission and reception system |
PCT/RU2013/000595 WO2014088458A1 (en) | 2012-12-05 | 2013-07-10 | System for transmitting and receiving information |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012152195/08A RU2510940C1 (en) | 2012-12-05 | 2012-12-05 | Information transmission and reception system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2510940C1 true RU2510940C1 (en) | 2014-04-10 |
Family
ID=50437700
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012152195/08A RU2510940C1 (en) | 2012-12-05 | 2012-12-05 | Information transmission and reception system |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2510940C1 (en) |
WO (1) | WO2014088458A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112436900B (en) * | 2020-10-30 | 2022-10-04 | 中国石油天然气集团有限公司 | Data transmission method and device |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2113764C1 (en) * | 1991-07-18 | 1998-06-20 | Моторола Инк. | Method and device for transmission of data between peripheral devices and central processing unit |
RU98100261A (en) * | 1995-06-07 | 2000-01-10 | Рейкем Корпорейшн | METHOD AND DEVICE FOR TRANSMISSION AND RECEIVING OF SIGNALS FOR TELEPHONE LINES |
US6532256B2 (en) * | 1993-03-17 | 2003-03-11 | Rainmaker Technologies, Inc. | Method and apparatus for signal transmission and reception |
RU2257015C2 (en) * | 1999-12-02 | 2005-07-20 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Device and method for encoding and storing digital images and sound signals |
RU2446564C1 (en) * | 2010-11-12 | 2012-03-27 | Владимир Петрович Панов | Information transmission and reception system |
-
2012
- 2012-12-05 RU RU2012152195/08A patent/RU2510940C1/en active
-
2013
- 2013-07-10 WO PCT/RU2013/000595 patent/WO2014088458A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2113764C1 (en) * | 1991-07-18 | 1998-06-20 | Моторола Инк. | Method and device for transmission of data between peripheral devices and central processing unit |
US6532256B2 (en) * | 1993-03-17 | 2003-03-11 | Rainmaker Technologies, Inc. | Method and apparatus for signal transmission and reception |
RU98100261A (en) * | 1995-06-07 | 2000-01-10 | Рейкем Корпорейшн | METHOD AND DEVICE FOR TRANSMISSION AND RECEIVING OF SIGNALS FOR TELEPHONE LINES |
RU2257015C2 (en) * | 1999-12-02 | 2005-07-20 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Device and method for encoding and storing digital images and sound signals |
RU2446564C1 (en) * | 2010-11-12 | 2012-03-27 | Владимир Петрович Панов | Information transmission and reception system |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Б. СКЛЯР. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение, изд. 2-е, испр., Москва, Издательский дом "Вильямс", 2003. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014088458A1 (en) | 2014-06-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4482237B2 (en) | Efficient coding of side information in lossless encoders | |
CN101667843B (en) | Methods and devices for compressing and uncompressing data of embedded system | |
US11955992B2 (en) | Rate matching method and apparatus for polar code | |
CN101945286B (en) | Compression coding method, decoding decompression method, device and communication system | |
CN115276662B (en) | Method for efficiently compressing and transmitting micro-service user information | |
RU2510940C1 (en) | Information transmission and reception system | |
CN105721882A (en) | Separated coding and decoding method and system | |
RU2611022C1 (en) | Method of joint arithmetic and protective coding (versions) | |
CN116074514B (en) | Secure communication cloud broadcasting system for multimedia data | |
KR20020048314A (en) | Digital Data Encoding and Decoding Method using Sound wave for data communication via Sound wave, and Communication Device using the method | |
RU2510941C1 (en) | Information transmission and reception system | |
RU2530290C2 (en) | Method of transmitting and receiving information | |
RU2437148C1 (en) | Method to compress and to restore messages in systems of text information processing, transfer and storage | |
RU2510942C1 (en) | Method of transmitting and receiving information | |
KR101670606B1 (en) | Binary data compression and decompression method | |
CN116684003B (en) | Quantum communication-based railway line air-ground comprehensive monitoring method and system | |
KR101573983B1 (en) | Method of data compressing, method of data recovering, and the apparatuses thereof | |
CN107612658B (en) | Efficient coding modulation and decoding method based on B-type structure lattice code | |
RU2254673C2 (en) | Data transfer method | |
RU2336642C1 (en) | System of information reception and transmission | |
RU2436233C1 (en) | Information transmission and reception system | |
RU150357U1 (en) | METHOD FOR CODING / DECODING INFORMATION | |
CN117544177A (en) | Radar data lossless compression method, computer equipment and medium | |
CN117240324A (en) | Data transmission method and data transmission system based on power carrier | |
RU2436237C1 (en) | Information transmission and reception system |