基于fpga遥测数据压缩系统设计

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1、分类号：TN919.5单位代码：10110学号：S20090346中北大学硕硕士士学学位位论论文文基于FPGA的遥测数据压缩系统设计硕士研究生陈娟指导教师苏新彦学科专业信号与信息处理2012年6月6日图书分类号TN919.5密级非密UDC注1______________________________________________________________硕士学位论文基于FPGA的遥测数据压缩系统设计陈娟指导教师（姓名、职称）苏新彦副教授申请学位级工学硕士专业名称信号与信息处理论文提交日期____

2、____年______月______日论文答辩日期________年______月______日学位授予日期________年______月______日论文评阅人___________________________________________________________答辩委员会主席______________________2012年6月6日注1：注明《国际十进分类法UDC》的分类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

3、的内容外，本论文不包含其他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

4、在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：1基于FPGA的遥测数据压缩系统设计摘要随着遥测遥控技术的快速发展，获取遥测数据的信息量越来越大，在存储时要占用大量的存储空间，在传输时要占用较大的带宽，对数据处理时又要尽可能的快，需要采用数据压缩技术来解决此问题。在接收端，针对遥测数据的参数多，信息量大，可靠性要求高的特点，本文提出了一种适合基于遥测数据特点的无损压缩算法—LZW算法，基于FPGA的硬件实现，本设计采用QuartusⅡ为FPGA器件软件开发平台，采用VHDL硬件描述语言对各个功能模块进行

5、了层次化的描述。通过数据的压缩，从而达到提高传输速率、减小传输频带带宽和节省存储空间的目的。通过分析遥测数据的特点以及常见数据压缩算法的基础上，选择了编码速度较快、逻辑结构简单且具有自适应功能基于字典的LZW无损压缩算法。在硬件实现方面，本文设计了遥测数据压缩系统，详细说明了各个模块功能。基于Altera公司的CycloneⅡ的EP2C系列的FPGA芯片，采用VHDL硬件逻辑语言对各功能模块进行了描述，使用QuartusⅡ软件开发平台编译仿真。对设计进行综合和时序分析，最后对硬件压缩系统进行功能测试和性能

6、分析，结果验证了测试数据压缩编码的正确性。在软件实现方面，本文设计了测试软件压缩和解压软件，采用执行效率较高的面向过程的C语言，是在VisualC++6.0编译环境下进行开发的。介绍了测试数据压缩软件和解压软件的各功能模块的实现过程，编写了界面程序，能够对文档文件进行有效的压缩。关键字：遥测，无损压缩，传输速率，压缩算法2DesignoftelemetrydatecompressionsystembasedonFPGAAbstractWiththerapiddevelopmentofremotesensi

7、ngcontroltechnology,theamountofinformationfortelemetrydataismoreandmore.Anditisnecessarytotakeupalotinstoragespace,largerbandwidthinthetransmission,andassoonaspossibletoprocessdata.Theproblemissolvedbydatacompressiontechnology.Inthereceiver,remotesensingd

8、ata’scharacteristicshavelotinformationandparameters.According,highreliabilityisrequiredthatthispaperputsforwardtheLZWcompressionalgorithmisasuitableforthecharacteristicsoftelemetrydata.Adesignandhardwarerealizationo