第八讲 信源编码

一、引言信源编码,是现代信息科学的一个重要分支。与其它数字通信技术一样,它在遥测系统中的地位和意义也愈来愈被更多的人所确识。由于它是面向信源,研究对信源进行加工、处理或压缩的一门理论和技术,因而就能使遥测信息的传输,在有效性和真实性上达到最佳的统一。它的基本构成,主要是A/D变换器和数据压缩两部分,如图1所示。模拟遥测信源经A/D变换后,再进行数据压缩而输出。而数字信源则直接进行数据压缩而输出。所以信源编码的核心部分就是数据压缩。本文就通用这两种术语而不加区分。遥测信源之所以要进行压缩和处理,可以认为有如下三个原因: ——数字化遥测势在必行,但它却以增加带宽     

自适应遥测简介(一)

自适应遥测利用数控技术减少了取自信源的遥测数据的自然多余度,提高了遥测系统的有效性。本文试图对它的含意、范畴及有效性作一初步的说明和分析,并结合二个模型介绍这类遥测的大致工作过程。在文二和文三中将较详细地叙述有关变程序技术及数据压缩技术的工作原理和设计考虑。     

三维几何数据压缩与简化

随着虚拟现实技术及网络技术的快速发展，高分辨率三维图形的应用将日益普遍，这就给存储、传输和实时显示提出了更高的要求。近些年来，人们对三维几何数据压缩、渐进传输及简化技术的研究表现出浓厚兴趣，本文对三维几何数据压缩及简化技术研究概况进行了介绍。     

遥测数据压缩算法的设计与实现

介绍遥测数据在数据存贮过程中的特点 ,分析对遥测数据进行压缩的必要性 ,特别地还分析了数字信号处理方法在遥测数据压缩中的应用。设计了自适应的遥测数据压缩算法。系统中使用多种压缩算法 ,包括预测编码、Huffman编码、游程编码、1- 9编码等 ,通过使用快速傅里叶变换、离散余弦变换、小波理论 ,将遥测数据信号转换到频域 ,再通过一般压缩算法进行压缩 ,在符合数据处理精度要求的前提下 ,引进有损压缩算法 ,达到最高压缩比。实践证明 ,使用多种压缩算法相结合 ,能使数据压缩率提高十多倍 ,远远高于压缩软件的压缩比。     

多媒体通信技术讲座──第二讲 多媒体数据压缩（下）

多媒体通信技术讲座──第二讲多媒体数据压缩（下）刘政凯（中国科学技术大学２３００２６）３多媒体数据压缩的国际标准多媒体数据压缩技术的标准化对多媒体通信技术的发展有着非常重要的意义。ＺＩ世纪是多媒通信的黄金世纪，数据压缩技术在其中扮演了非常重要的角色。...     

过渡区DSMC数值模拟的一种自适应当地时间步长新方法

采用优化的DSMC方法,研究了高超声速三维复杂外形飞行器在过渡领域飞行的气动力、热特性。对建立在流场网格和物面网格耦合基础上的三维复杂流场DSMC通用程序进行了变时间步长的优化设计,发展了一种自适应当地时间步长新方法,根据网格内仿真分子的碰撞数,自动调整网格中进行仿真分子运动和碰撞计算的时间步长,有效地提高了程序的计算效率。对比计算了三维复杂飞行器流场压力、热流分布量,飞行器表面气动力、热分布参数,证明了自适应当地时间步长新方法大幅度缩短了流场稳定所需的CPU时间,并且不降低流场模拟结果的精度。     

卫星遥测数据实时压缩算法设计与实现

为了满足多星并行遥测数据处理和海量数据高并发分析的性能需求，便于后续进行数据挖掘、智能预警，本文提出并实现了一种卫星遥测数据实时压缩算法。针对遥测数据的特点，提出了遥测自适应分类方法，采用改进型RLE（Run Length Encoding，行程编码）压缩和增量压缩结合的算法，结合数据库技术，实现了遥测数据的压缩。在某型号卫星研制项目中，采用了该算法进行数据压缩，统计分析表明：该算法起到了很好的压缩效果。     

配点法和网格细化技术用于非光滑轨迹优化

针对非光滑轨迹优化问题,采用局部配点法开发出通用的轨迹优化方法（考虑NLP的规范化处理、稀疏特性和数值微分算法等）,从细化效率、易用性和适应性等角度对基于数据压缩原理的网格细化技术进行改进,发展出通用的非光滑轨迹优化方法。采用典型的非光滑轨迹优化算例对方法进行了验证,结果表明：(1) 所述方法能够以较少的离散节点高精度、快速求解非光滑轨迹优化问题,在轨迹变化平坦区域采用较稀的网格,在轨迹变化剧烈区域加密网格;(2) 采用控制变量作为网格细化函数能够捕捉到状态变量的剧烈变化特性;(3) 采用局部配点法优化轨迹时,在非光滑区域应该加密网格而不宜分段优化。     

基于小波分析的SAR图象数据压缩与噪声抑制综合技术

本文给出了一种基于小波分析方法的数据压缩与噪声和抑制综合技术，它具有运算简便，能在保持原图精度的同时有效地降低斑点噪声影响的优点。更重要的是，它将噪声抑制与数据压缩过程同时进行，在对ＳＡＲ雷达图象的处理上取得了良好的效果。     

基于网格聚类的雷达信号预分选

针对现有网格聚类算法需要人为确定网格划分、边界处理精度低的问题,提出了基于固定网格划分和动态网格划分的雷达信号预分选算法。基于固定的网格划分算法对输入信号脉冲顺序不敏感,根据网格数据压缩率自适应确定网格划分和密度阈值。基于移动技术的动态网格聚类算法能够识别任意形状和大小的聚类。仿真实验表明,这两种方法能有效适用于雷达信号分选,且能很好地识别出孤立点和噪声。     

关于CCSDS无损数据压缩建议的初步研究

无损数据压缩是航天空间任务的重要业务 ,在商用和计算机通信中也占有越来越重要的地位。对 CCSDS(Consultative Committee for Space Data Systems)建议的无损数据压缩的基本原理、编解码方法、系统实现、压缩性能进行了分析研究。对 CCSDS的无损数据压缩建议在空间及其它领域的应用提出了初步看法 ,并指出了扩展和进一步研究的建议。     

通信卫星地平信号的自适应观测处理器

本文分析了国际上通用的以地平边缘的红外辐射信号作为卫星天线系统基准信号所存在的问题,应用控制理论和数字计算原理,提出了地平信号“取中”的自适应处理方法。依据这一方法,在我国通信试验卫星控制系统设计中,设计了地平信号自适应观测处理器,给出稳定的“地中”信号,作为自旋卫星天线消旋系统的基准信号。通过误差分析以及地面模拟试验和几次飞行试验充分证明,本文所提出的红外地平信号“取中”设计方案的正确性。此方案优于国际通用的红外地平“边缘”方案。     

数据压缩技术在遥测中的应用

从码速率和数据冗余度两个方面分析了对数据压缩的必要性和可能性.提出了在遥测中进行数据压缩的两种可实现的方案,即在弹上设备中和地面站中进行压缩,并给出了两种方案的原理框图.     

液体火箭发动机运动循环参数通用计算方法的研究

本文运用网络分析和图论的数学方法，建立起一个能计算各种动力循环方案参数的通用计算模型；同时，为了确保计算的准确、顺利进行，提出了控制参数的概念。最后编制了一个实用的通用计算软件，并用它对不同动力循环方案进行了计算     

用变换编码压缩遥测数据的探讨

本文首先略述了用于图象压缩的变换编码的原理。并计算了典型遥测数据的频谱、协方差和自相关函数。然后,根据计算机模拟结果,讨论了应用变换编码对遥测数据压缩的可能性。     

浅析在军事高频通信中的自适应技术

介绍了自适应技术以及在高频通信中的作用和应用。对一些重要过程进行了简单论述，并对自适应技术发展进行了展望。     

遥感卫星数据传输系统新技术

针对未来我国新型高分辨率遥感卫星的需求，提出了我国高码速率遥感卫星数据传输系统的发展趋势，并对其关键技术高保真数据压缩，TCM技术，信源信道联合编码技术进行了详细的分析。     

多媒体通信技术讲座 第二讲 多媒体数据压缩（上）

多媒体通信技术讲座　第二讲　多媒体数据压缩（上）刘政凯（中国科学技术大学多媒体通信实验室２３００２６）数据压缩是多媒体通信的一项关键性技术，没有它，许多多媒体通信技术就无法实现。例如，一路可视电话的信息量是普通电话的成百上千倍，如果不用数据压缩，一路...     

应用知识蒸馏的深度神经网络波束形成算法

自适应波束形成技术广泛应用于雷达领域的旁瓣抗干扰中。当回波数据量增多时,传统的波束形成算法无法进行快速处理,而应用深度神经网络模型通过数据的预训练则可以快速地进行波束形成,因此根据波束形成原理设计深度神经网络,并利用知识蒸馏的方式对深度神经网络进行压缩,使压缩后的模型既有原始模型良好的泛化性能而且又有更快的计算速度。仿真结果表明,相比于传统的LMS算法,在实验环境下,未经模型压缩的深度神经网络自适应波束形成算法的计算速度提高了约7倍,基于模型压缩的深度神经网络自适应波束形成算法的计算速度提高了约20倍。     

利用MPEG图像压缩技术传输和控制小卫星图像

低功率小卫星的有限数据率通常要求图像在发送之前经过了数据压缩。目前研究出了几种数据压缩技术，并对其做了改进。这些方法包括：矢量量化（ＶＱ）、Ｌｅｍｐｅｌ－Ｚｉｖ、分数维编码和诸如ＪＰＥＧ及ＭＰＥＧ的离散余弦变换（ＤＣＴ）方法。