數(shù)據(jù)壓縮技術的發(fā)展日益成熟,在圖像、語音、地震信號等方面已經得到廣泛應用。隨著雷達技術的發(fā)展,中頻數(shù)據(jù)量將與日俱增,因此對中頻數(shù)據(jù)進行快速壓縮十分必要。本論文根據(jù)中頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)特征,設計了一種基于提升小波變換的中頻數(shù)據(jù)壓縮快速算法。主要內容包括確定小波基函數(shù)與小波分解級數(shù)、量化方式的研究與編碼方式的選取以及基于GPU的并行實現(xiàn)。文中選取db4小波進行2級提升小波變換,對所得小波系數(shù)進行分級量化,然后對量化后的小波系數(shù)運用行程編碼,再進行區(qū)間編碼。最終,對算法中的小波變換和量化部分進行了并行化研究及實現(xiàn)。本文的主要特點有:（1）數(shù)據(jù)特點:輸入的中頻數(shù)據(jù)為二進制文件,本身不利于壓縮,需要將輸入以整型讀入系統(tǒng)。處理后的中頻數(shù)據(jù)呈脈沖樣式,有用信息存于脈沖之中,脈沖外不含有用信息,十分利于壓縮。想要在此基礎上獲得更大的壓縮比,則需要進行變換,將能量集中。（2）壓縮比特點:a)將小波變換用于中頻數(shù)據(jù)的壓縮,與中頻數(shù)據(jù)的直接壓縮相比,在能量損失相同的情況下,能夠獲得更大的壓縮比。而且隨著能量損失的增加,基于小波變換的中頻數(shù)據(jù)壓縮的優(yōu)勢越明顯。b)量化方式上,根據(jù)小波系數(shù)的特點,采用非均勻量化,通過... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究的背景與意義
        1.1.1 選題背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內外研究歷史與現(xiàn)狀
        1.2.1 小波變換研究現(xiàn)狀
        1.2.2 數(shù)據(jù)壓縮的分類及研究現(xiàn)狀
    1.3 本論文章節(jié)安排
第二章 小波變換理論
    2.1 常見小波基函數(shù)
    2.2 第一代小波變換
        2.2.1 連續(xù)小波變換
        2.2.2 離散小波變換
        2.2.3 Mallat快速算法
    2.3 第二代小波變換
        2.3.1 第二代小波變換基本原理
        2.3.2 小波變換的基本提升步驟
        2.3.3 第二代小波變換的優(yōu)點
    2.4 小波變換中的幾個重要問題
        2.4.1 小波基函數(shù)選取原則
        2.4.2 小波變換級數(shù)選取原則
        2.4.3 邊界問題
    2.5 本章小結
第三章 數(shù)據(jù)壓縮算法研究
    3.1 基于變換的數(shù)據(jù)壓縮概述
    3.2 量化方法的研究
        3.2.1 標量量化
        3.2.2 分級量化
        3.2.3 矢量量化
    3.3 熵編碼算法的研究
        3.3.1 常見的熵編碼算法
        3.3.2 幾種熵編碼的比較
    3.4 數(shù)據(jù)壓縮的性能指標
    3.5 本章小結
第四章 中頻數(shù)據(jù)壓縮算法研究
    4.1 中頻數(shù)據(jù)及其壓縮算法的整體設計
        4.1.1 中頻數(shù)據(jù)的特點
        4.1.2 中頻數(shù)據(jù)壓縮算法的整體框架
    4.2 中頻數(shù)據(jù)壓縮中的小波變換
        4.2.1 確定小波基函數(shù)
        4.2.2 確定小波分解級數(shù)
    4.3 算法中關鍵步驟設計
        4.3.1 量化方式的設計
        4.3.2 編碼方式的設計
    4.4 串行壓縮算法的實驗結果
        4.4.1 壓縮效果
        4.4.2 壓縮速度
    4.5 本章小結
第五章 CPU-GPU異構實現(xiàn)并行數(shù)據(jù)壓縮
    5.1 GPU通用計算
        5.1.1 CUDA編程模型
        5.1.2 CUDA執(zhí)行模型
        5.1.3 CUDA存儲器模型
    5.2 小波變換的并行程序實現(xiàn)
        5.2.1 并行程序的實現(xiàn)模式
        5.2.2 db4提升小波變換的GPU實現(xiàn)方案
        5.2.3 基于GPU的具體實現(xiàn)
    5.3 本章小結
第六章 并行程序實驗結果
    6.1 實驗環(huán)境
    6.2 實驗結果
    6.3 本章小結
第七章 全文總結與展望
    7.1 全文總結
    7.2 研究展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]GPU通用計算研究[J]. 丁鵬,陳利學,龔捷,張巖.  計算機與現(xiàn)代化. 2010(01)
[2]LZ77和LZ78在數(shù)據(jù)壓縮中的組合帶參運用[J]. 華強.  小型微型計算機系統(tǒng). 2000(02)

碩士論文
[1]基于提升小波變換的地震數(shù)據(jù)壓縮技術研究[D]. 張艷.吉林大學 2014
[2]基于CPU-GPU異構計算的小波變換研究與實現(xiàn)[D]. 許超.西安電子科技大學 2013
[3]基于雷達中頻信號的脈內特征分析[D]. 梁亞捷.電子科技大學 2011
[4]基于GPU的大規(guī)模體數(shù)據(jù)壓縮算法研究與實現(xiàn)[D]. 張楊.湖南大學 2011
[5]基于提升小波變換的地震勘探數(shù)據(jù)有損壓縮研究[D]. 石水勇.青島大學 2011
[6]基于小波變換的ECG信號的特征提取與數(shù)據(jù)壓縮[D]. 薛濤.江蘇大學 2007
[7]聚類K-means算法及并行化研究[D]. 毛嘉莉.重慶大學 2003
[8]雷達回波數(shù)據(jù)的壓縮[D]. 嚴曉芳.合肥工業(yè)大學 2002



本文編號：2960903