脉冲压缩定点处理的量化噪声分析

针对合成孔径雷达成像算法的定点化处理,提出了数字脉冲压缩定点化处理量化噪声的数学模型,采用线性时不变系统的性质计算脉冲压缩定点运算的量化误差. 给出了该模块的舍入量化噪声详细分析过程,并推导出系统输出噪信比与系统字长、FFT长度等参数之间的关系. 对获取的回波数据采用不同的系统字长进行成像,仿真结果很好地证明了所述理论的正确性. 这样可根据理论结果选择合适的位长,用定点处理代替浮点运算处理减少运算的复杂度及资源的占用.      

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.     

一种改进的分块自适应压缩算法

针对高分辨合成孔径雷达(SAR)中高数据获取率与有限的存储设备容量及数据传输设备带宽之间的矛盾,在分析传统的分块自适应(BAQ)压缩算法的基础上,给出了一种新型的、改进的指数型BAQ压缩算法。通过用指数值替代幅度均值的方法来对采样数据进行压缩,同时采用了以四个分查找表和比特位移操作共同处理采样数据的新方法,成功地减小了查找表的大小,降低了对数传系统和存储设备的要求,提高了查找速度。     

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．     

针对饱和度全集上SAR原始数据自适应抗饱和BAQ压缩算法

为了解决A／D饱和而导致的传统Block Adaptive Quantization（BAQ）算法性能明显下降问题,提出了A／D后信号标准差的概念,并区别于传统处理方式,提出应用A／D后信号标准差归一化饱和原始数据,推导了适用于工程计算的数据幅度均值与A／D后信号标准差映射曲线。其次,对BAQ算法核心的Lloyd—Max量化器引入了饱和修正项,提出并完整推导了新的抗饱和最优非线性标量量化器,给出其详尽的设计方案。同时,详细分析了工程上应用FPGA实现星上实时编码时的Look—up table设计问题。地面解码时,推导了信号饱和度、A／D峰-峰值、A／D前、后信号标准差以及信号幅度均值五者之间的映射关系,并以此为依据设计功率补偿解码器,补偿A／D饱和而引起的SAR原始数据功率损失。ERS-1实测数据及仿真数据的实验结果表明,当A／D饱和时提出的压缩、解压缩算法性能明显优于BAQ算法。     

数据仓库系统中索引法压缩基量数据技术

本文通过对数据仓库系统模块总体结构进行分析,阐明了基量数据在数据仓库系统中的性能。根据仓库系统中的基量数据不断海量化,提出了通过索引法压缩基量数据,提高数据仓库处理数据的能力。     

合成孔径雷达定点CS算法量化噪声分析

为了实现星载合成孔径雷达(synthetic apertureradar,SAR)成像处理器小型化和实时信号处理,该文重点研究定点运算和有限字长存储引入的量化噪声。根据chirpscaling (CS)成像算法,建立了CS算法定点运算的量化误差模型,分析了处理流程中的量化噪声,推导了系统输出噪信比与系统字长、FFT长度等参数之间的关系。采用不同系统字长对Radarsat-I数据成像,图像质量分析与所述理论一致,结果表明:通过计算处理流程的噪信比,可实现定点SAR成像处理器系统字长等关键参数的设计。     

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．     

无线动态汽车称台数据采集系统的硬件设计

为研制一种汽车在运动状态下的无线称量系统,利用电阻应变传感器采集外界压力信号,然后经调理放大、模/数(A/D)转换等处理后将模拟信号转换为数字信号,再由单片机(MCU)对这些数据进行处理和显示控制;并且,通过nRF24L01无线模块可对系统进行数据的实时传输与控制。实际测试效果良好,达到设计要求。文中主要介绍系统各部分硬件的设计,以及软件设计构思。     

虫情数据文件管理系统

本文介绍一个虫情数据文件管理系统的设计思想和实现。鉴于考虑磁盘容量小、处理的数据量大,系统采用压缩数据处理(一个县每年的数据不压缩需占7.7K 字节,压缩后只占3.9K 字节)。数据文件中的数据存贮紧凑。系统功能实现主要由主模块、输入模块和取出模块组成。     

SAR原始数据BATCQ压缩算法

提出了一种结合传统的块自适应量化与网格编码量化对SAR原始数据进行压缩的方法(BATCQ).首先对SAR原始数据实施块自适应量化以减小数据的动态范围,然后对块自适应量化后的数据进行网格编码量化.该方法在考虑了SAR原始数据特性的基础上利用卷集编码和信号空间扩展来增大量化信号间的欧氏距离,进一步提高了量化增益.仿真结果表明,该方法在SAR原始数据的压缩中,取得了较好的量化和抗误码性能.     

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.     

使用矢量量化技术压缩SAR原始数据

该文研究基于矢量量化技术的合成孔径雷达（SAR）原始数据压缩算法，提出了块自适应树型矢量量化（BATSVQ）算法和块自适应球形矢量量化（BASVQ）算法。与块自适应矢量量化（BAVQ）算法相比较，该文提出的算法采用约束型矢量量化技术，能够充分利用SAR原始数据经过自适应块处理后在较小的范围内具有稳定高斯分布的特性。采用以上算法对SAR实测数据进行了验证，并比较图像及其性能参数，结果表明BATSVQ算法和BASVQ算法能够获得算法性能和实现复杂度之间的合理折衷。     

STC相关矢量量化图像编码算法的VLSI结构

STC(Switch—Tree Coding)相关矢量量化图像编码系统是在传统的矢量量化的基础上，根据相邻图像块空间相关性的继承性，运用STC编码算法对矢量量化后输出的码字地址进行空间相关继承编码，在不引入任何额外的编码失真的情况下，图像平均比特率可达到0．32bit／pixel。将STC编码算法用VLSI实现后嵌入到已有的矢量量化VLSI结构中，在不降低硬件速度的前提下，提高了图像的压缩率和信道的利用率。模拟与验证结果表明，该结构可以获得约66MPixel／s的数据处理速度，能够满足图像实时传输的需要。     

基于高分三号卫星的实时船舶检测算法

针对目前在轨星载合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)船舶检测主要基于地面处理平台,无法满足星上实时任务规划发展需求的问题,基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)处理架构,设计了一套用于星上实时处理系统的SAR船舶目标检测算法.结合星载SAR对海观测典型参数指标,在现有处理平台架构上优化所设计算法,最终形成可用于星载SAR船舶目标实时处理系统的检测算法.通过高分三号的59幅SAR图像数据详尽的验证所设计算法的性能.测试结果表明,算法满足系统的可行性和时效性需求.     

机载合成孔径雷达实时成像处理系统研究

为了实现对机载合成孔径雷达(SAR)数据的实时成像处理,提出了一种基于数据划分的机载合成孔径雷达实时成像处理系统的硬件平台结构,分析了它的优点和约束规则.根据机载SAR距离多普勒(RD)成像算法,提出了基于数据处理粒度的SAR成像处理实时性的分析方法,并对机载SAR实时成像处理系统进行了分析.给出了实时成像处理机的实现,并用实测数据的实时成像结果验证了理论分析的正确性.