抗饱和灵活分数比特率星载SAR原始数据压缩算法

传统Block Adaptive Quantization（BAQ）算法实现时存在两大问题：第一,SAR原始数据饱和时量化信噪比较低;第二,仅能满足整数比特率压缩,不能在多应用和数据率之间提供更多的折中选择．文中针对上述问题,提出一种抗饱和灵活分数比特率压缩算法．该算法对传统Lloyd—Max量化器引入饱和区间修正,使之对饱和Gauss分布信号满足最优非线性标量量化条件;应用自然数量化电平全集的抗饱和最优非线性标量量化器作为分块标量类压缩算法的核心量化器,以满足分数比特率．编码时,针对多样本联合编码以降低编码冗余度．同时,在理论上分析新算法运算量．理论分析和实际SAR系统数据试验结果表明,数据饱和时,文中提出算法的信噪比优于传统BAQ算法。同时,分数比特率拓展了整数比特率的选择范围．新算法较传统BAQ算法而言,运算量增加很小,易于工程实现．     

一种用小波包进行SAR原始数据压缩的方法

提出了一种对合成孔径雷达（SAR）原始数据在载体上进行压缩的方法．原始数据先用分块自适应量化（BAQ）减小数据动态范围，但不减少量化位数．然后对数据进行小波包正交小波变换．根据频率包络的能量变化自适应地进行数据压缩，即高能量区域用较多位来表示，低能量区用少的位数来表示，处理带宽以外的区域就不再进行编码．用BAQ编码法对块内频域中的数据进行编码．实验表明所提出的WT－BAQ算法优于FFT－BAQ和BAQ算法．     

BAVQ压缩算法应用于SAR原始数据压缩——最佳矢量维数的选择方法

BAVQ压缩算法较BAQ算法有更好的压缩性能,但其应用于实际存在一个主要的制约因素就是算法复杂度。而矢量量化所用的矢量维数是影响算法复杂度的关键因素之一,在分析了VQ量化原理和原始数据相关性特点的基础上,给出了一种有效的最佳矢量维数选择方法。     

油气管道电磁超声检测器数据压缩算法研究

电磁超声是管道裂纹检测的有效手段,由于原始波形的数据量很大,而检测器存储设备的容量和存储速度相对有限,有必要研究检测数据在线压缩算法。文中分析了管道检测的特殊环境及其对数据压缩的要求,针对检测器系统的特点及检测数据的特征,提出了分段自适应压缩算法。该算法能够根据信号的幅值变化实时改变压缩比,并且可以通过改变压缩阈值的方法来调整压缩的精度。实验结果显示:该算法应用在电磁超声导波波形数据上,有着较为理想的波形保真度,同时达到了较高的压缩比。对算法优缺点的分析和对压缩质量的评估结果表明:分段自适应压缩算法在压缩效率,压缩质量和算法复杂度等多方面均满足管道电磁超声检测大量数据压缩的要求。     

一种网络冗余流量消除算法

针对大量数据片段冗余传输造成网络带宽浪费严重的问题,提出了一种基于动态查找表的冗余流量消除(DYNATABLE)算法。该算法动态统计流量中以不同字节值开头的数据块的冗余率,在保证目标块抽样率的情况下,选取冗余率高的数据块的首字节值为标识,实时更新查找表,根据查找表中的标识从数据包中选出数据块,对已经传输过的冗余数据块进行简单编码,用编码数据替换原冗余数据片段,再对消除冗余流量的数据包进行传输。对比基于最大值选择和基于静态查找表选择等冗余流量消除算法,DYNATABLE算法能跟踪网络数据的动态变化,带来更高的字节节省,平均字节节省率提高到21.8%。     

基于FPGA的SAR原始数据实时压缩系统设计与实现

文章讨论一种基于FPGA,并采用分块自适应量化(BAQ)算法的SAR原始数据实时压缩处理系统的设计方法,该设计可大大提高实时压缩处理系统的性能,降低数据率,突破卫星下传数据率的限制。BAQ模块内部采用4路并行处理的逻辑结构来计算数据块的统计特性;优化设计量化电平实时计算乘法器资源、量化比较逻辑结构;当I/Q两路采用多模块分时复用模型时,可使整个系统压缩处理能力成倍增加。通过测试表明,BAQ模块的最高运行速度可达到149 MHz,单个模块处理能力已达到1 Gbps以上,其中压缩比8/3时信号失真噪声比(SDNR)大于14 dB。     

3 bit块自适应量化算法的FPGA实现

用现场可编程门阵列(FPGA)对合成孔径雷达(SAR)原始数据进行压缩能降低数据压缩时间,增加雷达分辨力.针对分块自适应量化(BAQ)算法的理论基础以及数字信号处理器(DSP)与FPGA各自的结构特点,提出了用FPGA实现BAQ压缩,并介绍了具体实现过程.试验结果表明,用FPGA实现BAQ压缩速度快,电路结构简单,压缩后的信号保真度高,因此用专用集成电路对SAR原始数据进行压缩将是改善数据压缩速率的有效手段.     

基于二值化与样条插值的文字图片压缩方法

研究文字图片的高效压缩算法.基于图像二值化、数据欠采样以及样条插值方法相结合的思想,提出了一种文字类图片的有效压缩算法.该方法具有计算简单、运算量少、图像高保真等特点.试验表明,在高保真的前提下其压缩比高达110倍以上.     

基于查找表的BCH码快速译码算法

针对二进制BCH码的传统查找表译码算法占用很大内存空间的问题,提出了一种减少占用内存的快速查找表译码算法.对于(31,21,5)BCH码,该算法在查找表中仅存储信息位发生1到2位错误时的错误图样和对应的伴随式,结合接收码字伴随式的汉明重量进行译码,可比传统的查找表译码算法节省了约50％的存储资源.对(31,21,5)B...     

一种全数字正交发射机中数字前端电路的设计

本文设计了一种应用于全数字正交发射机的数字前端电路(DFE).DFE主要由I/Q 2路插值倍数为24的高速升采样数字滤波器构成,将基带带宽为20MHz的信号从100MHz升采样至2.4GHz,同时能够有效滤除镜像信号.其中第1级滤波器采用转置结构实现,并通过对过渡带的优化而将滤波器阶数从41降低至18.后3级半带滤波器则通过结构的变换,巧妙地将插值与滤波器过程结合起来,降低了部分单元的工作频率,优化了功耗;另外,在高频部分,为了满足时序要求,对关键路径进行流水线处理,并使用低阈值管提高工作频率.此外,在DFE中还增加了低功耗的串行外设接口(SPI)可配置的预失真查找表,从而实现数字预失真(DPD)的功能,并通过对称性将查找表存储量优化17×17.DFE的总体版图面积为0.34mm2,包括时钟分频模块在内的总功耗估算为34.8mW,其中数字预失真表部分的功耗为3.5mW.仿真结果表明,本文带有预失真查找表的DFE能够将发射机的误差矢量幅度(EVM)从31.6%降低至3.26%.     

超宽带中快速低复杂度自动增益控制设计

针对应用于双载波正交频分复用（DC-OFDM）超宽带（UWB）系统高速、低成本和快速收敛的自动增益控制（AGC）的设计要求,提出了低复杂度的采用混合补偿增益的两步式快速AGC设计算法;仿真结果表明,该算法能在室内密集多径的无线环境中保证增益调整精度和稳定度,并能有效减少收敛时间.在AGC电路实现层次,基于对数函数性质提出了输入范围动态可调的低复杂度查找表实现方法;VLSI综合结果表明,该方法能减少46%的芯片面积.     

NIQGA改进及基于可变角距离的新型量子进化算法

为了提高量子进化算法的执行效率,在NIQGA算法基础上,通过改进△θi和S(αi,βi)参数表提出了一种改进算法INIQGA.又通过引入量子比特间角距离定义,提出了一种基于可变角距离旋转的量子进化算法QEA-VAR,该算法采用旋转门操作进行种群进化时,依据当前染色体中量子比特|φ〉i与最优解对应基态| 0〉或| 1〉的...     

CRC Look-up Table Optimization for Single-Bit Error Correction

Many communication systems use the cyclic redundancy code （CRC） technique for protecting key data fields from transmission errors by enabling both single-bit error correction and multi-bit error detection. The look-up table design is very important for the error-correction implementation. This paper presents a CRC look-up table optimization method for single-bit error correction. The optimization method minimizes the address length of the pre-designed look-up table while satisfying certain restrictions. The circuit implementation is also presented to show the feasibility of the method in the application specific integrated circuit design. An application of the optimization method in the generic framing procedure protocol is implemented using field programmable gatearrays. The result shows that the memory address length has been minimized, while keeping a very simple circuit implementation.     

Anti-saturation block adaptive quantization algorithm for SAR raw data compression over the whole set of saturation degrees

In order to improve the performance of block adaptive quantization (BAQ) when the output of the analog to digital converter (ADC) is saturated, this paper proposes an anti-saturation BAQ algorithm. First, the concept of the standard deviation of the output signal (SDOS) of the ADC is proposed. Also, unlike traditional normalization processing, SDOS is used and the mapping between SDOS and the average signal magnitude is deduced. Second, the saturation term is introduced to the Lloyd–Max quantizer and an optimal non-uniform scalar quantizer for saturated SAR raw data quantization is proposed. After this, the implementation scheme for the proposed algorithm using an FPGA is analyzed in detail. Third, the relationships among the saturation degree of the signal, the peak-topeak value of the ADC, standard deviation of the input and output signal of the ADC and the average signal magnitude are deduced. Based on these relationships, a power compensation decoder is designed for encoding. Numerical experiment results based on ERS-1 and the simulated data show that the performance of the proposed algorithm is better than that of BAQ.     

基于遗传算法的MVB周期调度表优化

提出一种基于遗传算法的多功能车辆总线（MVB）周期信息实时调度算法. 先根据IEC61375 1国际标准确定约束条件和优化目标, 再以MVB周期信息群体为操作对象, 通过调整调度表的宽度和梯度等参数, 获得优化调度表, 以解决现有调度算法在数据传输能力和总线利用 率方面存在的不足. 仿真实验表明, 该算法相比其他算法对周期调度表的构建具有更佳的优化效果, 并提高了总线利用率.     

A Novel Video Data.Source Authentication Model Based on Digital Watermarking and MAC in Multicast

A novel video data authentication model based on digital video watermarking and MAC （message authentication code） in multicast protocol is proposed in this paper, The digital watermarking which composes of the MAC of the significant vid eo content, the key and instant authentication data is embedded into the insignificant video component by the MLUT （modified look-up table） video watermarking technology. We explain a method that does not require storage of each data packet for a time, thus making receiver not vulnerable to DOS （denial of service） attack. So the video packets can be authenticated instantly without large volume buffer in the receivers. TESLA （timed efficient stream loss tolerant authentication） does not explain how to select the suitable value for d, which is an important parameter in multicast source authentication. So we give a method to calculate the key disclosure delay （number of intervals）. Simulation results show that the proposed algorithms improve the performance of data source authentication in multicast.     

一种低复杂度多输入多输出球形译码算法

针对多输入多输出（MIMO）系统接收机的软输出MIMO译码问题,提出了一种低复杂度的球形译码算法.该算法基于传统的Dijkstra球形译码算法,引入查找表机制和单树更新软值（LLR）的算法,改进Dijkstra球形译码进出栈的方法,减少系统的存储开销.在不降低系统性能的前提下,有效减少接收机的复杂度.仿真结果表明,在不同调制方式下,新的球形译码算法与最大似然（ML）译码算法性能几乎相同,同时算法复杂度大为降低.