基于LZW算法的遙測數(shù)據(jù)實時采集壓縮系統(tǒng)的研究.pdf

1、遙測數(shù)據(jù)種類繁多、數(shù)量龐大給遙測系統(tǒng)帶來了巨大的處理壓力。而遙測數(shù)據(jù)的冗余度也很大,統(tǒng)計表明,標準遙測系統(tǒng)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)冗余度達到90％以上。為了降低信號空間,緩解數(shù)據(jù)處理壓力,在遙測系統(tǒng)中采用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)成為必然,也能發(fā)揮重要作用。而遙測系統(tǒng)中速變參數(shù)數(shù)據(jù)占整個遙測數(shù)據(jù)的80％左右,更是成為遙測數(shù)據(jù)壓縮的重點。研究針對遙測速變數(shù)據(jù)的實時采集壓縮展開。
　　首先為了確保遙測數(shù)據(jù)的完整性確定了采用無損壓縮技術(shù)的研究方向。之后從壓縮比、

2、壓縮和解壓速度以及算法復(fù)雜度等多個數(shù)據(jù)壓縮性能指標比較算術(shù)編碼、霍夫曼編碼、字典編碼等多個無損壓縮算法,最后選則了綜合性能較好的LZW(Lempel-Ziv-Welch)編碼作為壓縮核心算法。LZW壓縮和解壓速度快、壓縮比較高、算法簡單,便于硬件實現(xiàn)。利用FPGA邏輯控制能力卓越、并行執(zhí)行速度快、系統(tǒng)開發(fā)周期短的優(yōu)點,提出以FPGA芯片XC3S1400AN為核心的硬件構(gòu)架。
　　利用Matlab、Modelsim與ISE的聯(lián)合仿真

3、,找出傳統(tǒng)實現(xiàn)LZW壓縮算法的不足與優(yōu)化方向。從LZW壓縮算法的字典大小設(shè)置、查表方式設(shè)計、字典更新方式、編碼輸出等多方面改善算法的壓縮性能。特別是提出了多次散列的查表方法,并通過軟件仿真確認其效果和最終采用的散列次數(shù),大大提高了壓縮算法的執(zhí)行速度。同時根據(jù)字典使用的特點,簡化了字典的結(jié)構(gòu),節(jié)省了硬件資源。字典更新方式采用刪除后續(xù)出現(xiàn)次數(shù)較少詞條的處理,提高了壓縮比。對壓縮輸出流添加漢明碼校驗,提高了系統(tǒng)可靠性。
　　最后對研制的