本文關(guān)鍵詞：航天遙測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)損壓縮技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：由于航天遙測(cè)系統(tǒng)的被測(cè)參數(shù)眾多,并且采樣精度逐漸提高,航天遙測(cè)數(shù)據(jù)總量逐漸增大,在信道傳輸速率不變的情況下延長(zhǎng)了傳輸?shù)臅r(shí)間,同時(shí)占用了更多的航天器處理資源。因此,對(duì)航天遙測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)損壓縮技術(shù)的研究具有重要意義,一方面可以提高信道傳輸效率,另一方面可以降低占用的航天器處理資源,尤其是發(fā)射機(jī)功率等。本文以航天遙測(cè)數(shù)據(jù)的無(wú)損壓縮技術(shù)為研究對(duì)象,從幀間聯(lián)合壓縮算法、改進(jìn)字典搜索方式的LZW算法、幀間聯(lián)合壓縮算法FPGA實(shí)現(xiàn)三個(gè)方面進(jìn)行研究,主要包括:1)針對(duì)航天遙測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)損壓縮算法的研究目前主要從遙測(cè)幀內(nèi)的空間冗余度出發(fā),設(shè)計(jì)高效的壓縮方式以獲得最優(yōu)的壓縮效果。而航天遙測(cè)數(shù)據(jù)不僅具有幀內(nèi)局部相關(guān)性,還具有幀間全局相關(guān)性,借鑒MPEG幀間壓縮的思想,提出幀間聯(lián)合壓縮算法,該算法采用LZW和游程編碼分別對(duì)幀內(nèi)和幀間冗余度進(jìn)行壓縮,同時(shí)對(duì)該算法的輸出結(jié)構(gòu)做出改進(jìn)。仿真結(jié)果表明幀間聯(lián)合壓縮算法比傳統(tǒng)的無(wú)損壓縮算法壓縮率降低0.3以上,獲得更優(yōu)的壓縮效果。2)由于LZW算法基于字典對(duì)序列進(jìn)行壓縮和解壓縮處理,對(duì)字典的搜索方式關(guān)系到壓縮處理的延時(shí)。目前,常用的順序搜索、并行搜索和哈希表搜索方式都各有其局限性,本文提出一種基于多叉樹(shù)的多字符并行搜索方式,該搜索方式在不影響壓縮率的條件下可以加快字典搜索速度。仿真結(jié)果表明改進(jìn)的字典搜索方式在影響壓縮率的情況下可以縮短壓縮延時(shí),壓縮延時(shí)僅為順序搜索方式的40%。3)從實(shí)際的項(xiàng)目應(yīng)用需求角度出發(fā),本文對(duì)幀間聯(lián)合壓縮算法進(jìn)行FPGA實(shí)現(xiàn)。該幀間聯(lián)合壓縮算法的FPGA實(shí)現(xiàn)包括結(jié)構(gòu)與功能模塊劃分、處理流程說(shuō)明、游程編碼與LZW單元的實(shí)現(xiàn)四個(gè)部分,時(shí)序仿真結(jié)果驗(yàn)證了幀間聯(lián)合壓縮算法FPGA實(shí)現(xiàn)電路的可行性和有效性。
【關(guān)鍵詞】：航天遙測(cè)數(shù)據(jù) 幀間聯(lián)合壓縮算法 多字符并行搜索 FPGA實(shí)現(xiàn)
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V556.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 第1章 緒論12-17
• 1.1 課題研究背景及意義12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 無(wú)損壓縮算法研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 航天遙測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)損壓縮算法研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 論文的主要工作和內(nèi)容安排15-17
• 第2章 航天遙測(cè)數(shù)據(jù)特性及常規(guī)無(wú)損壓縮算法17-29
• 2.1 引言17
• 2.2 航天遙測(cè)數(shù)據(jù)特性分析17-18
• 2.3 常規(guī)無(wú)損壓縮算法分析18-25
• 2.3.1 霍夫曼編碼18-19
• 2.3.2 算術(shù)編碼19-21
• 2.3.3 游程編碼21-22
• 2.3.4 LZ編碼22-25
• 2.4 無(wú)損壓縮算法性能分析25-28
• 2.4.1 壓縮率比較26
• 2.4.2 壓縮解壓時(shí)間26-27
• 2.4.3 算法復(fù)雜度27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 一種幀間聯(lián)合壓縮算法29-43
• 3.1 引言29
• 3.2 幀間聯(lián)合壓縮算法原理29-34
• 3.3 幀間聯(lián)合壓縮算法輸出結(jié)構(gòu)改進(jìn)34-39
• 3.3.1 關(guān)鍵幀輸出結(jié)構(gòu)改進(jìn)34-36
• 3.3.2 幀間差值輸出結(jié)構(gòu)改進(jìn)36-39
• 3.4 幀間聯(lián)合壓縮算法局限性分析39-40
• 3.5 仿真結(jié)果分析40-42
• 3.6 本章小結(jié)42-43
• 第4章 一種改進(jìn)字典搜索方式的LZW算法43-57
• 4.1 引言43
• 4.2 字典搜索方式與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)分析43-48
• 4.2.1 字典搜索方式分析43-46
• 4.2.2 字典存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)分析46-48
• 4.3 改進(jìn)字典搜索方式的LZW算法48-54
• 4.3.1 字典大小討論48-50
• 4.3.2 字典更新策略討論50-51
• 4.3.3 改進(jìn)字典搜索方式的原理51-54
• 4.4 仿真結(jié)果分析54-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 第5章 幀間聯(lián)合壓縮算法FPGA實(shí)現(xiàn)57-69
• 5.1 引言57
• 5.2 幀間聯(lián)合壓縮算法FPGA實(shí)現(xiàn)分析57-58
• 5.3 幀間聯(lián)合壓縮算法FPGA實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)58-66
• 5.3.1 結(jié)構(gòu)與功能模塊劃分58-59
• 5.3.2 處理流程說(shuō)明59-60
• 5.3.3 游程編碼FPGA實(shí)現(xiàn)60-61
• 5.3.4 LZW單元FPGA實(shí)現(xiàn)61-66
• 5.4 實(shí)現(xiàn)結(jié)果分析66-68
• 5.5 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論與展望69-71
• 1 結(jié)論69
• 2 展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-76
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文76-77
• 致謝77

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：553169