НЕЛИНЕЙНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЦИФРОВОГО КОДА ВО ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ В АВТОНОМНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ И УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМАХ 

Трофимов Вадим Юрьевич, кандидат технических наук, научный сотрудник, НПО «Поиск» (Россия, Ленинградская область, г. Мурино, ул. Лесная, 3), E-mail: Trovadji@gmail.com
Шахмейстер Леонид Ефимович, доктор технических наук, старший научный сотрудник, заместитель генерального директора по НИОКР, НПО «Поиск» (Россия, Ленинградская область, г. Мурино, ул. Лесная, 3), Е-mail: lsh43@mail.ru

681.518.3 

DOI

10.21685/2307-5538-2020-3-5 

Актуальность и цели. Преобразователи цифровой код – временной интервал используются в дистанционно управляемых автономных информационных и управляющих системах для отсчета времени дистанционного действия, замедления, самоликвидации. Быстрота изменения обстановки, в которой функционирует система, требует сокращения времени ввода в нее данных задания, в частности времени дистанционного действия. Сокращение времени ввода данных увеличением скорости передачи информации ограничено полосой пропускания линии связи. В этой связи возникает задача поиска новых путей сокращения времени ввода данных.
Материалы и методы. Рассмотрены непрерывные и дискретные модели нелинейного преобразования с возможностью их реализации вычислительными средствами автономных информационных и управляющих систем.
Результаты. Предложено для сокращения времени и длины кода введение данных осуществлять с дискретностью, значение которой относительно устанавливаемого времени действия является постоянной величиной. Показано, что постоянное значение относительной дискретности ввода данных обеспечивается нелинейным предобразованием код – временной интервал. Для непрерывной модели преобразования – это экспоненциальная функция, для дискретной – показательная. Проанализирована возможность упрощения реализации нелинейного преобразования путем замены экспоненциальной и показательных функций их представлениями рядом Тейлора с ограниченным числом элементов, а также интерполирующими или аппроксимирующими полиномами различных порядков. Обеспечение высокой точности преобразования достигается использованием кусочно-линейного или кусочно-квадратичного преобразования.
Выводы. Использование нелинейного преобразования цифрового кода во временной интервал позволяет уменьшить длину двоичного цифрового кода и сократить время ввода данных задания. В приведенном примере длина цифрового кода при использовании нелинейного преобразования уменьшается с 16 до 12 бит. 

Ключевые слова

цифровой код, временной интервал, нелинейный преобразователь 

 Скачать статью в формате PDF

1. Патент Российская Федерация 2630417, МПКН03М 1/82 (2006.01). Цифровой преобразователь код временной интервал / С. А. Калмыков, С. М. Крыжко, В. Г. Можайченко ; заявл. от 21.11.2016 ; опубл. 07.09.2017, Бюл. № 25.
2. Трофимов, В. Ю. Использование микроконтроллеров при преобразовании временного интервала в цифровой код / В. Ю. Трофимов, Л. Е. Шахмейстер // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. – 2016. – № 3 (17). – С. 13–22.
3. Бессалов, А. Основы теории информации и кодирования / А. Бессалов. – Москва : Palmarium Academic Publishing, 2018. – 280 c.
4. Градштейн, И. С. Таблицы интегралов, рядов и произведений / И. С. Градштейн, И. М. Рыжик ; под ред. А. Джеффри, Д. Цвиллингера ; пер. с англ. под ред. В. В. Максимова. – 7-е изд. – Санкт-Петербург : БХВ-Петербург, 2011. – 1232 с.
5. Катцен, С. PIC-микроконтроллеры : пер. с англ. / С. Катцен. – Москва : Додэка ; ДМК Пресс, 2014. – 652 с.
6. Демидович, Б. П. Методы приближенных вычислений / Б. П. Демидович, Э. З. Шувалова, И. А. Марон. – Москва : Карьера Пресс, 2015. – 400 с.
7. АмосГилат. MATLAB. Теория и практика / пер. с англ. Н. К. Смоленцева. – 5-е изд. – Москва : ДМК Пресс, 2016. – 416 с.