基于預(yù)測(cè)算法的天氣雷達(dá)回波數(shù)據(jù)壓縮編碼研究
發(fā)布時(shí)間:2023-10-13 21:22
天氣雷達(dá)可以有效監(jiān)測(cè)臺(tái)風(fēng)、暴雨、冰雹和龍卷等災(zāi)害性天氣,并且能對(duì)大范圍降水進(jìn)行定量測(cè)量。在航空氣象保障中,天氣雷達(dá)對(duì)局地對(duì)流性天氣的探測(cè)更是具有不可替代的作用。作為一種重要的氣象探測(cè)手段,天氣雷達(dá)在各個(gè)國(guó)家都得到了廣泛應(yīng)用。新一代多普勒天氣雷達(dá)不僅可以探測(cè)氣象目標(biāo)物的位置、強(qiáng)度信息,還可以獲取雷達(dá)徑向上的風(fēng)速和譜寬等信息,因此每次探測(cè)都會(huì)生成大量數(shù)據(jù),在雷達(dá)組網(wǎng)探測(cè)業(yè)務(wù)中更是會(huì)產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)。研究天氣雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的壓縮編碼,減少數(shù)據(jù)體積,可以節(jié)省大量存儲(chǔ)空間、縮短數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間,對(duì)防災(zāi)減災(zāi)、國(guó)民生產(chǎn)、人民生活以及軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用都有十分重要的意義。對(duì)于數(shù)據(jù)壓縮編碼,雖然目前也有很多關(guān)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、分形理論方面的算法研究,但在一些靜止圖像和視頻壓縮的行業(yè)規(guī)范中仍然以預(yù)測(cè)編碼、小波變換以及統(tǒng)計(jì)編碼等成熟的算法為主。文中結(jié)合安徽四創(chuàng)公司生產(chǎn)的某型號(hào)天氣雷達(dá),重點(diǎn)研究基于預(yù)測(cè)算法的無(wú)損回波數(shù)據(jù)壓縮編碼。文中對(duì)天氣雷達(dá)原始數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式和回波圖像特點(diǎn)進(jìn)行分析,同時(shí)研究了幾種常用的預(yù)測(cè)算法和算術(shù)編碼原理,采用數(shù)據(jù)預(yù)處理、預(yù)測(cè)變換和算術(shù)編碼等方法對(duì)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。數(shù)據(jù)預(yù)處理時(shí),對(duì)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行長(zhǎng)度剪裁,有...
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究的背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文的內(nèi)容安排
第2章 天氣雷達(dá)的探測(cè)內(nèi)容及回波數(shù)據(jù)特征
2.1 天氣雷達(dá)的探測(cè)內(nèi)容及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
2.2 天氣雷達(dá)回波數(shù)據(jù)特征
2.2.1 回波數(shù)據(jù)的顯示方式
2.2.2 幾種典型的回波圖像特征
2.2.3 回波數(shù)據(jù)分布的隨機(jī)性和相關(guān)性
2.3 天氣雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的預(yù)處理
2.3.1 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行長(zhǎng)度剪裁
2.3.2 以矩陣形式排列數(shù)據(jù)
第3章 基于預(yù)測(cè)算法的數(shù)據(jù)壓縮編碼
3.1 預(yù)測(cè)編碼的基本原理
3.2 LMS預(yù)測(cè)算法
3.2.1 LMS算法原理
3.2.2 LMS二維預(yù)測(cè)算法實(shí)現(xiàn)
3.2.3 預(yù)測(cè)值的量化
3.2.4 LMS二維預(yù)測(cè)算法的驗(yàn)證和改進(jìn)
3.3 分塊預(yù)測(cè)算法
3.3.1 分塊預(yù)測(cè)算法的目的和方法
3.3.2 分塊預(yù)測(cè)算法的實(shí)現(xiàn)
3.4 MED預(yù)測(cè)算法
3.4.1 MED預(yù)測(cè)算法的原理和實(shí)現(xiàn)
3.4.2 MED預(yù)測(cè)算法的驗(yàn)證和改進(jìn)
3.5 幾種預(yù)測(cè)算法的總結(jié)
第4章 算術(shù)編碼
4.1 熵編碼概述
4.2 算術(shù)編碼的基本實(shí)現(xiàn)過(guò)程
4.2.1 編碼過(guò)程簡(jiǎn)介
4.2.2 編碼實(shí)例
4.2.3 解碼過(guò)程簡(jiǎn)介
4.2.4 解碼實(shí)例
4.3 基于整數(shù)運(yùn)算的算術(shù)編碼
4.3.1 整數(shù)運(yùn)算的原理
4.3.2 整數(shù)運(yùn)算的編碼實(shí)例
4.3.3 整數(shù)運(yùn)算的解碼實(shí)例
4.3.4 區(qū)間的歸一化
4.4 信源符號(hào)的概率建模
4.4.1 符號(hào)概率建模概述
4.4.2 高階自適應(yīng)概率建模
第5章 天氣雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的壓縮編碼實(shí)現(xiàn)
5.1 數(shù)據(jù)壓縮編碼流程
5.2 數(shù)據(jù)壓縮編碼實(shí)現(xiàn)
5.2.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理
5.2.2 預(yù)測(cè)變換
5.2.3 字符表類的實(shí)現(xiàn)
5.2.4 算術(shù)編碼類的實(shí)現(xiàn)
5.3 數(shù)據(jù)壓縮編碼結(jié)果分析
結(jié)束語(yǔ)
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
本文編號(hào):3853797
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究的背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文的內(nèi)容安排
第2章 天氣雷達(dá)的探測(cè)內(nèi)容及回波數(shù)據(jù)特征
2.1 天氣雷達(dá)的探測(cè)內(nèi)容及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
2.2 天氣雷達(dá)回波數(shù)據(jù)特征
2.2.1 回波數(shù)據(jù)的顯示方式
2.2.2 幾種典型的回波圖像特征
2.2.3 回波數(shù)據(jù)分布的隨機(jī)性和相關(guān)性
2.3 天氣雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的預(yù)處理
2.3.1 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行長(zhǎng)度剪裁
2.3.2 以矩陣形式排列數(shù)據(jù)
第3章 基于預(yù)測(cè)算法的數(shù)據(jù)壓縮編碼
3.1 預(yù)測(cè)編碼的基本原理
3.2 LMS預(yù)測(cè)算法
3.2.1 LMS算法原理
3.2.2 LMS二維預(yù)測(cè)算法實(shí)現(xiàn)
3.2.3 預(yù)測(cè)值的量化
3.2.4 LMS二維預(yù)測(cè)算法的驗(yàn)證和改進(jìn)
3.3 分塊預(yù)測(cè)算法
3.3.1 分塊預(yù)測(cè)算法的目的和方法
3.3.2 分塊預(yù)測(cè)算法的實(shí)現(xiàn)
3.4 MED預(yù)測(cè)算法
3.4.1 MED預(yù)測(cè)算法的原理和實(shí)現(xiàn)
3.4.2 MED預(yù)測(cè)算法的驗(yàn)證和改進(jìn)
3.5 幾種預(yù)測(cè)算法的總結(jié)
第4章 算術(shù)編碼
4.1 熵編碼概述
4.2 算術(shù)編碼的基本實(shí)現(xiàn)過(guò)程
4.2.1 編碼過(guò)程簡(jiǎn)介
4.2.2 編碼實(shí)例
4.2.3 解碼過(guò)程簡(jiǎn)介
4.2.4 解碼實(shí)例
4.3 基于整數(shù)運(yùn)算的算術(shù)編碼
4.3.1 整數(shù)運(yùn)算的原理
4.3.2 整數(shù)運(yùn)算的編碼實(shí)例
4.3.3 整數(shù)運(yùn)算的解碼實(shí)例
4.3.4 區(qū)間的歸一化
4.4 信源符號(hào)的概率建模
4.4.1 符號(hào)概率建模概述
4.4.2 高階自適應(yīng)概率建模
第5章 天氣雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的壓縮編碼實(shí)現(xiàn)
5.1 數(shù)據(jù)壓縮編碼流程
5.2 數(shù)據(jù)壓縮編碼實(shí)現(xiàn)
5.2.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理
5.2.2 預(yù)測(cè)變換
5.2.3 字符表類的實(shí)現(xiàn)
5.2.4 算術(shù)編碼類的實(shí)現(xiàn)
5.3 數(shù)據(jù)壓縮編碼結(jié)果分析
結(jié)束語(yǔ)
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
本文編號(hào):3853797
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