本文關(guān)鍵詞：航天遙測數(shù)據(jù)無損壓縮技術(shù)研究與實現(xiàn)

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【摘要】：由于航天遙測系統(tǒng)的被測參數(shù)眾多,并且采樣精度逐漸提高,航天遙測數(shù)據(jù)總量逐漸增大,在信道傳輸速率不變的情況下延長了傳輸?shù)臅r間,同時占用了更多的航天器處理資源。因此,對航天遙測數(shù)據(jù)進行無損壓縮技術(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)射機功率等。本文以航天遙測數(shù)據(jù)的無損壓縮技術(shù)為研究對象,從幀間聯(lián)合壓縮算法、改進字典搜索方式的LZW算法、幀間聯(lián)合壓縮算法FPGA實現(xiàn)三個方面進行研究,主要包括:1)針對航天遙測數(shù)據(jù)無損壓縮算法的研究目前主要從遙測幀內(nèi)的空間冗余度出發(fā),設(shè)計高效的壓縮方式以獲得最優(yōu)的壓縮效果。而航天遙測數(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和游程編碼分別對幀內(nèi)和幀間冗余度進行壓縮,同時對該算法的輸出結(jié)構(gòu)做出改進。仿真結(jié)果表明幀間聯(lián)合壓縮算法比傳統(tǒng)的無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算法基于字典對序列進行壓縮和解壓縮處理,對字典的搜索方式關(guān)系到壓縮處理的延時。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,壓縮延時僅為順序搜索方式的40%。3)從實際的項目應(yīng)用需求角度出發(fā),本文對幀間聯(lián)合壓縮算法進行FPGA實現(xiàn)。該幀間聯(lián)合壓縮算法的FPGA實現(xiàn)包括結(jié)構(gòu)與功能模塊劃分、處理流程說明、游程編碼與LZW單元的實現(xiàn)四個部分,時序仿真結(jié)果驗證了幀間聯(lián)合壓縮算法FPGA實現(xiàn)電路的可行性和有效性。
【關(guān)鍵詞】：航天遙測數(shù)據(jù) 幀間聯(lián)合壓縮算法 多字符并行搜索 FPGA實現(xiàn)
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：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 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 無損壓縮算法研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 航天遙測數(shù)據(jù)無損壓縮算法研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 論文的主要工作和內(nèi)容安排15-17
• 第2章 航天遙測數(shù)據(jù)特性及常規(guī)無損壓縮算法17-29
• 2.1 引言17
• 2.2 航天遙測數(shù)據(jù)特性分析17-18
• 2.3 常規(guī)無損壓縮算法分析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34-39
• 3.3.1 關(guān)鍵幀輸出結(jié)構(gòu)改進34-36
• 3.3.2 幀間差值輸出結(jié)構(gòu)改進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 字典存儲結(jié)構(gòu)分析46-48
• 4.3 改進字典搜索方式的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實現(xiàn)57-69
• 5.1 引言57
• 5.2 幀間聯(lián)合壓縮算法FPGA實現(xiàn)分析57-58
• 5.3 幀間聯(lián)合壓縮算法FPGA實現(xiàn)設(shè)計58-66
• 5.3.1 結(jié)構(gòu)與功能模塊劃分58-59
• 5.3.2 處理流程說明59-60
• 5.3.3 游程編碼FPGA實現(xiàn)60-61
• 5.3.4 LZW單元FPGA實現(xiàn)61-66
• 5.4 實現(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71-76
• 攻讀學位期間發(fā)表論文76-77
• 致謝77

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：553169