基于信源信道联合编码的遥感图像传输

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1、第21卷第4期航天器工程Vo1．21NO，42012年8月SPACECRAFTENGINEERING63基于信源信道联合编码的遥感图像传输郭琪张润宁(1中国空间技术研究院神舟学院，北京100086)(2航天东方红卫星有限公司，北京100094)摘要针对遥感应用对图像质量日益提高的需要，提出了一种基于层次树的集合分割算法(SPIHT)和低密度校验(LDPC)码联合编码的遥感图像高质量传输方案。此方案充分利用SPIHT编码后数据流按重要性排序，以及LDPC码的误码率性能与码率和迭代次数密切相关的特性，克服了SPIHT压缩数据流对噪声敏感的

2、缺陷。高斯信道仿真结果表明，在码元噪谱密度比(E／N。)较低的情况下，利用此传输方案获得的图像恢复峰值信噪比(PSNR)，比传统的分离编码高7dB以上。关键词图像传输；信源信道联合编码；基于层次树的集合分割算法；低密度校验码；不等差错保护中图分类号：TN911．8文献标志码：ADOI：lO．3969／j．issn．1673—8748．2012．04．012RemoteSensingImageTransmissionUsingJointSourceandChannelCodingGUOQi'ZHANGRunning。(1Shenzhou

3、InstituteofChinaAcademyofSpaceTechnology，Beijing100086，China)(2DFHSatelliteCo．Ltd，Beijing100094，China)Abstract：Ajointsourceandchannelcodingschemebasedonsetpartitioninginhierarchicaltrees(SPIHT)andlowdensityparitycheek(LDPC)codesisproposedtomeettheneedofhighqualityremote

4、sensingimagetransmission．TheschememakesuseofthefactthattheSPIHTcorn—pressedbitstreamisorderedbysignificanceandthatthebiterrorrateofLDPCiscloselyrelatedtothecoderateanditerationnumberofdecodertoapplyunequalprotectiontotheSPIHT——com——pressed—stream．Andthusthedisadvantageo

5、fhighsensitivitytonoiseforcompressedbitstreamiSremoved．SimulationsofadditivewhiteGaussiannoise(AWGN)channelshowthat，withlOWEb／No(energyperbitovernoisedensityratio)，peaksignaltonoiseratio(PSNR)oftherecov—eredimageoftheschemeishigherthanthatoftraditionalseparatedcodingsch

6、emebyatleast7dB．Keywords：imagetransmission；jointsourceandchanne1coding；SPIHT；IDPCcode；unequalerrorprotection质量的一个重要因素。为保障图像的可靠传输，常1引言采用增大发射功率、使用信道编码等手段，通过提高接收端信噪比来改善接收图像的质量⋯。而航天器航天器数据传输分系统的性能是影响遥感成像上可用的功率、带宽资源常受到严格限制，因此，传收稿日期：2012—0525；修回日期：2012—06—29作者简介：郭琪(1986一)，女，硕士

7、研究生，研究方向为航天器电子与信息系统。Email：guoqiable@163．COITI。64航天器工程统的基于分离信源编码和信道编码的数据传输分系见，将排序过程产生的比特称为位置比特(IB)和符统设计，已经不能满足某些条件下高质量遥感数据号比特(SB)，将精细过程产生的比特称为值比特高速传输的要求。(VB)，如图1所示。信源信道联合编码(JSCC)已被证明是保障图研究SPIHT编码过程可以发现，由于sPIHT像可靠传输的有效方法之一【】，它联合考虑信源编为链表式结构，发生在位置比特中的比特错误会导码和信道编码，根据输人码流的特性和

8、传输信道的致译码器无法定位重要小波系数，从而导致译码失性能进行优化设计，从而使系统整体性能达到最佳。败；而符号比特和值比特中的比特错误只会导致某根据设计方法的不同，JSCC有很多类]，其中不等个小波系数值重建有误，并不会