多通道遥测噪声数据无损压缩技术的研究

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1、图书分类号UDC654TP274+.2密级非密硕士学位论文多通道遥测噪声数据无损压缩技术研究冷佳鹏指导教师（姓名、职称）刘文怡教授申请学位级别专业名称工学硕士测试计量技术及仪器论文提交日期论文答辩日期学位授予日期年年年月月月日日日论文评阅人答辩委员会主席2013年3月10日原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其它个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本

2、人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：中北大学学位论文多通道遥测噪声数据无损压缩技术研究摘要遥测系统的无线传输信道已经难以满足遥测系统的发展需求。由于技术和经费的制约，研发更高

3、带宽的遥测通讯设备和增加现有带宽的遥测传输通路都不是适宜的解决方案。而从信源编码方式上寻找突破口，采用数据压缩技术，只需在飞行器内部增加数据压缩单元，而无需改变遥测系统的其它任何部分，即可在一定程度上提高信道利用率，缓解数据传输压力，比较而言，这种措施是最经济、最快捷灵活、风险最小的。从无损压缩算法的空间性能和时间性能两方面考虑，针对遥测噪声数据对比了几种常用的无损压缩算法，各算法在压缩空间性能方面还需要改进。讨论了预测编码对算法压缩去除率改进的原理，采用一阶差分预测编码对压缩算法进行改进，并分析和对比了改进后各种算法的时、空性能，选取了经一阶差分预测的

4、算术编码——D_ARC算法，虽然在空间性能上并不是最优，但时间性能较好，更适合多通道数据压缩。对引入压缩算法后引起的信道误码扩散进行了研究和改善。针对航天遥测系统对可靠性的要求和多通道数据压缩的大数据量特点，结合技术指标，重点从数据采集、数据通信接口和数据缓冲等方面设计了一种高性能、高可靠、低开发成本的硬件实现方案。对在多通道遥测数据压缩单元设计过程中遇到的关键问题进行了讨论：利用光耦将数据压缩单元与遥测系统隔离，防止因单机故障而影响整个遥测系统；采用对4通道量化数据缓冲预设差值的方法，保证4路噪声均匀稳定的压缩，提高了算法的执行效率和数据压缩单元的可靠

5、性；采用异步串行通信方式解决了压缩数据的异步时钟高速传输。采用单机测试装置对数据压缩单元进行功能和可靠性验证，试验结果表明，多通道遥测数据数据压缩单元各项技术参数均达到预定指标。关键词：遥测，噪声信号，无算压缩，一阶差分预测，算术编码中北大学学位论文ResearchonMulti-ChannelTelemetryNoiseDataLosslessCompressTechnologyAbstractThetelemetrysystemofthewirelesstransmissionchannelhasbeendifficulttomeetthedevel

6、opmentofthetelemetrysystem.Duetotechnicalandbudgetconstraints,bothdevelopmenthigherbandwidthtelemetrycommunicationsequipmentandincreasetheexistingbandwidthtelemetrytransmissionchainarenotappropriatesolutions.Whilelookingforabreakthroughfromthesourcecode,usingdatacompressiontechno

7、logy,justadddatacompressionunitinsideanaircraft,withoutchanginganyotherpartofthetelemetrysystem,canimprovethechannelutilizationtoacertainextent,reducethepressureondatatransmission,relatively,suchameasureisthemosteconomical,mostefficientmostflexible,andriskminimization.Contrastofs

8、everalcommonlyusedlosslesscompressionalg