[發(fā)明專利]一種雷達(dá)信號無損壓縮的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210385262.5
• 申請日: 2012-10-11
• 公開（公告）號: CN102890268A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉文松;茅文深;徐勇;陳圖強;張伯生;付玉爽
• 申請（專利權(quán)）人: 南京萊斯信息技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02;H03M7/30
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張弛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計算機科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用軟件技術(shù)，尤其是一種改進(jìn)的雷達(dá)信號無損壓縮的方法。

背景技術(shù)

隨著雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展，海量雷達(dá)信號實時采集的特點愈發(fā)明顯。如部分雷達(dá)單通道數(shù)據(jù)采樣率高達(dá)10MHz以上，則每小時內(nèi)僅該通道即需存儲高達(dá)35.15GB的數(shù)據(jù)。因此，海量雷達(dá)信號實時壓縮技術(shù)極為重要。

目前，無論國內(nèi)還是國外，針對雷達(dá)信號的壓縮方法主要有以下三種：

（1）基于光學(xué)圖像壓縮方法的雷達(dá)信號有損壓縮。該類壓縮方法主要針對兩坐標(biāo)脈沖體制雷達(dá)信號，利用該類雷達(dá)信號的二維視覺特性，采用光學(xué)圖像壓縮方法，如經(jīng)典的JPEG算法和JPEG2000算法。其優(yōu)勢在于壓縮比較高。劣勢在于算法中通過量化高頻分量提升壓縮比，使得弱小信號在時域上出現(xiàn)了目標(biāo)特征展寬的特點，從而影響了后期的信號分析（如恒虛警處理和點跡提取等）。

（2）基于經(jīng)典無損壓縮方法的雷達(dá)信號壓縮。該類壓縮方法將雷達(dá)信號視為一維信源，利用信號幅值的出現(xiàn)概率進(jìn)行壓縮。常引用的無損壓縮算法有哈夫曼編碼、LZW（Lempel?Ziv?Weilch）編碼、游程編碼等。哈夫曼編碼的缺點在于無法預(yù)測信源概率分布。LZW編碼的缺點在于不適合部分雷達(dá)信號，壓縮后信源尺寸可能大于原信源。游程編碼一般結(jié)合其他編碼方法使用。

（3）基于信源處理的有損壓縮雷達(dá)信號壓縮。該類壓縮方法采用經(jīng)典的雷達(dá)信號處理方法，如恒虛警濾波和卡爾曼濾波等，濾除了大量噪聲信號。在此基礎(chǔ)上，無論采用光學(xué)圖像壓縮方法，還是經(jīng)典無損壓縮方法，都可以獲取較好的壓縮效果。其缺陷在于濾波器可能導(dǎo)致弱小目標(biāo)丟失。因此，該方法具有一定局限性

故，需要一種新的技術(shù)方案以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種具有良好的通用性、良好的壓縮比、良好的靈活性的雷達(dá)信號無損壓縮的方法。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明雷達(dá)信號無損壓縮的方法可采用如下技術(shù)方案：

一種雷達(dá)信號無損壓縮的方法，壓縮過程中，首先對雷達(dá)信號進(jìn)行壓縮率預(yù)測，對于適宜壓縮的雷達(dá)信號直接進(jìn)行LZW壓縮；對于不適宜壓縮的雷達(dá)信號則先進(jìn)行BWT變換，之后再LZW壓縮。

與背景技術(shù)相比，本發(fā)明雷達(dá)信號無損壓縮的方法具有良好的通用性、良好的壓縮比、良好的靈活性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明雷達(dá)信號無損壓縮的方法的流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。

請參閱圖1所示，本發(fā)明公開一種雷達(dá)信號無損壓縮的方法，壓縮過程中，首先對雷達(dá)信號進(jìn)行壓縮率預(yù)測，對于適宜壓縮的雷達(dá)信號直接進(jìn)行LZW壓縮；對于不適宜壓縮的雷達(dá)信號則先進(jìn)行BWT變換，之后再LZW壓縮。

所述的對雷達(dá)信號進(jìn)行壓縮率預(yù)測，針對LZW算法的壓縮率預(yù)測基本原理，是建立在平均字符串匹配長度L(X_i)隨著壓縮數(shù)據(jù)量的增長呈對數(shù)遞長的測試結(jié)果上。將L(X_i)定義為：

L(X_i)=a×ln(X_i)+b??????????????????????????????（1）

式中，X_i是壓縮單元的壓縮字符數(shù)；ln(X_i)是自然對數(shù)。a和b是待定參數(shù)。

壓縮率預(yù)測的過程為：對雷達(dá)信號的1％、2％、3％、4％、5％和6％數(shù)據(jù)量進(jìn)行LZW壓縮，同時統(tǒng)計L(X_i)和X_i；對1％、2％、3％、4％、5％和6％時的（L(X_i)，X_i）進(jìn)行最小二乘估計，求出a和b。進(jìn)而根據(jù)式（1）預(yù)測N字節(jié)雷達(dá)信號的L(X_i)。進(jìn)一步的，根據(jù)式（2）預(yù)測N字節(jié)雷達(dá)信號的壓縮率為：