面向深空通信的圖像抗差錯編碼算法.pdf

1、深空探測作為21世紀三大航天活動之一,其集中顯示了一個國家的科技發(fā)展水平和綜合國力,具有十分重大的科學價值和經(jīng)濟意義。而深空通信作為深空探測系統(tǒng)的一部分,在科學數(shù)據(jù)的傳輸中扮演著不可或缺的角色。圖像信息是深空探測中最直觀的表現(xiàn),也是深空通信科學數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕獢?shù)據(jù)形式。但是深空通信距離極大,直接導致信號功率大衰落及巨大傳輸時延,而且天體運動,導致信道刪除概率時變,通信鏈路頻繁中斷。因此,為了保證惡劣環(huán)境下通信的可靠性和有效性,對圖像編碼和

2、信道糾錯編碼的設計提出了更高的要求。基于此,有必要對圖像噴泉碼不等差錯保護編碼進行深入研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：第一,研究小波變換和圖像分層。深空圖像信息豐富,圖像數(shù)據(jù)極其珍貴,但是其冗余較大,不適合在深空通信中直接傳輸,而且深空通信易中斷,這就要求傳輸過程中保證重要數(shù)據(jù)的可靠傳輸,因此首先需要對圖像進行分層,劃分重要數(shù)據(jù)和次要數(shù)據(jù)。小波變換具有多分辨率分析的特點,可以將信號的近似信息集中到分解后的低頻數(shù)據(jù)部分,細節(jié)信息集中

3、到高頻部分。CCS DS標準推薦了兩種小波變換,這兩種小波變換運算復雜度低,滿足深空硬件資源受限的需求,因此采用 CCS DS標準中的小波變換對圖像進行處理,根據(jù)小波分析原理,實現(xiàn)對圖像分層,達到對數(shù)據(jù)重要程度的準確劃分。第二,設計面向深空圖像的不等差錯保護噴泉編碼算法。根據(jù)深空信道的特點,為了提高傳輸圖像的有效性,首先要保證對重構圖像重要的數(shù)據(jù)進行可靠傳輸,對其進行重點保護,分配更低的碼率。噴泉碼適用于深空信道傳輸,然而傳統(tǒng)編碼方法對