Радиосистемы передачи информации
5.2. Классификация и основные характеристики метода сжатия данных
Существует несколько методов сжатия объема сообщения (рисунок 5.3), где ИИД – исключение избыточных данных, АД – адаптивная дискретизация, АК – адаптивная коммутация, АРЧ – автоматическая регулировка частоты опроса сигнала.
Рисунок 5.3
По возможности восстановления исходного сигнала все методы сжатия делятся на необратимые и квазиобратимые. К необратимым относятся методы, при которых на приемную сторону передается не сам сигнал как функция времени, а какие-то его характеристики. Имея эти характеристики невозможно восстановить исходный сигнал как функцию времени. В качестве таких характеристик могут выступать спектральная плотность мощности, функция плотности вероятности, форма корреляционной функции. К квазиобратимым относятся методы допускающие восстановление исходного сигнала с определенной степенью верности.
Программируемые представления предполагают возможность изменения способа представления или его показателей, например частоты опроса, в ходе работы системы. Смена режима производится или по решению оператора или по определенной программе. Число различных основных показателей такого представления обычно ограничено.
К методам сжатия данных путем эффективного кодирования относятся методы представления измеряемой информации в дискретной форме, требующие минимального количества символов при заданных показателях верности. К эффективному кодированию относится статистическое и рациональное кодирование. Алгоритмы статистического кодирования позволяют сократить число двоичных символов в коде при передаче отдельных фрагментов сообщений с большой вероятностью появления. Например, гласные имеют большую вероятность появления, поэтому их можно кодировать кодом с минимальным количеством символов и наоборот. Алгоритмы рационального кодирования обеспечивают передачу сообщений с минимальным количеством символов при том же качестве восстановления сигналов в условиях априорной неопределенности относительно вероятностных и спектральных характеристик.
Адаптивные методы сжатия данных позволяют уменьшить среднюю частоту дискретизации. Они основаны на кусочной аппроксимации измеряемой величины более простой функцией времени и передаче дискретных значений измеряемой величины при достижении погрешностью аппроксимации некоторого заданного значения. Для реализации адаптивных методов могут применяться адаптивная коммутация каналов, адаптивная дискретизация и исключение избыточных данных. Возможно применение комбинированного метода, сочетающего в себе принципы программируемых систем и систем, исключающих избыточные данные. В некотором случае целесообразно применять РТМС с автоматическим регулированием частоты опроса датчиков. Адаптивные методы делятся на одно- и двухпараметрические. В случае однопараметрической адаптации может фиксироваться длительность интервала сообщения и тогда изменяется число формируемых координат или может фиксироваться число формируемых координат и тогда изменяется длительность интервала сообщения. При двухпараметрической адаптации изменяется число формируемых координат и длительность сообщений. РТМС со сжатием данных характеризуется рядом коэффициентов:
1. Коэффициент
сжатия данных - определяется как отношение 
отсчета измеряемой величины, передаваемой
без сжатия, к количеству отсчетов 
в системе со сжатием, за продолжительность
времени 
при
заданной верности :
.
(5.1)
Существует информационная трактовка этого коэффициента:
,
(5.2)
где 
- количество
передаваемой информации в системе без сжатия, 
- среднее количество передаваемой
информации в системе со сжатием.
2. Коэффициент эффективности, позволяющий получить сравнительную оценку различных методов сжатия.
,
(5.3)
где 
-
минимальное количество информации, которое при заданном ограничении, например,
длительности интервала представления, необходимо передавать в системе.
Коэффициент эффективности является абсолютной характеристикой способа
представления сообщения в данном классе.
3. Коэффициент помехоустойчивости, характеризующий чувствительность сообщения к искажению координат
(5.4)
где 
- значения показателя
верности в системе без сжатия и со сжатием данных. Помехоустойчивость системы
может характеризоваться коэффициентами сжатия по полосе и мощности.
,
(5.5)
где 
- полоса частот и
мощность источника питания на передающей стороне в системе без сжатия и со сжатием
данных, обеспечивающие ту же верность.
4. Время
задержки сообщения в аппаратуре сжатия - 
. На этот параметр накладываются
ограничения, определяемые временем протекания аварийных процессов, т.к. в этом
случае вся накопленная в оперативной памяти информация может быть потеряна.
5. Коэффициент сложности алгоритма - характеризует среднее число вычисляемых операций или команд, реализуемых аппаратурой сжатия данных для вычисления одной координаты.