[發(fā)明專利]傅里葉變換光譜儀星上數(shù)據(jù)無損壓縮方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110282372.8
• 申請(qǐng)日: 2021-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN113092382A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭玲玲;李金環(huán);顧亦磊;趙其昌;汪少林;金云飛;支丹丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海衛(wèi)星工程研究所
• 主分類號(hào): G01N21/17
• 分類號(hào): G01N21/17;G01J3/45;G01J3/28;G06F17/14
• 代理公司: 上海段和段律師事務(wù)所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國(guó)中

1.一種傅里葉變換光譜儀星上數(shù)據(jù)無損壓縮方法，其特征在于，包括：

步驟S1：在軌對(duì)干涉圖，進(jìn)行復(fù)數(shù)有限長(zhǎng)單位沖擊響應(yīng)帶通濾波，并同步進(jìn)行降采樣，獲取采樣率小于設(shè)定閾值的復(fù)數(shù)干涉圖信息；

步驟S2：根據(jù)采樣率小于設(shè)定閾值的復(fù)數(shù)干涉圖信息，對(duì)降采樣后的復(fù)數(shù)干涉圖進(jìn)行分段比特截位，獲取分段比特截位結(jié)果信息；

步驟S3：根據(jù)分段比特截位結(jié)果信息，對(duì)截位后的干涉圖進(jìn)行打包下傳到地面，獲取打包下傳到地面結(jié)果信息；

步驟S4：根據(jù)打包下傳到地面結(jié)果信息，在地面對(duì)收到的壓縮數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，對(duì)干涉圖進(jìn)行相位調(diào)制，獲取相位調(diào)制結(jié)果信息；

步驟S5：根據(jù)相位調(diào)制結(jié)果信息，計(jì)算復(fù)數(shù)光譜圖并對(duì)應(yīng)至實(shí)際光譜通道，獲取傅里葉變換光譜儀星上數(shù)據(jù)無損壓縮結(jié)果信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傅里葉變換光譜儀星上數(shù)據(jù)無損壓縮方法，其特征在于，所述步驟S1包括：

步驟S1.1：通過如下公式計(jì)算降采樣因子D：

其中，傅里葉變換光譜儀的有效光譜范圍為σ₁～σ₂，原始采樣頻率為σ_s，表示向下取整函數(shù)；

步驟S1.2：由如下公式確定FIR帶通濾波器的低端截止頻率σ_c1和高端截止頻率σ_c2：

其中，傅里葉變換光譜儀的有效光譜范圍為σ₁～σ₂，原始采樣頻率為σ_s；降采樣因子為D。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傅里葉變換光譜儀星上數(shù)據(jù)無損壓縮方法，其特征在于，所述步驟S1還包括：

步驟S1.3：對(duì)于FIR帶通濾波器，采用加權(quán)切比雪夫等紋波逼近準(zhǔn)則，若帶通濾波器階數(shù)為N，那么N+1個(gè)濾波器系數(shù)b_i；i＝0,1,2,…,N；保存在星上存儲(chǔ)介質(zhì)中，在星上進(jìn)行如下計(jì)算：

其中，I為原始干涉圖，B為濾波器系數(shù)矩陣，即B＝[b₀,b₁,b₂,…,b_N],表示卷積，但卷積運(yùn)算不需要按照原始采樣間隔計(jì)算，只需以照降采樣因子D為間隔進(jìn)行計(jì)算，降低星上運(yùn)算次數(shù)；F為經(jīng)濾波和降采樣后的復(fù)數(shù)干涉圖。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傅里葉變換光譜儀星上數(shù)據(jù)無損壓縮方法，其特征在于，所述步驟S2包括：

步驟S2.1：根據(jù)觀測(cè)目標(biāo)特性設(shè)定截位方式。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傅里葉變換光譜儀星上數(shù)據(jù)無損壓縮方法，其特征在于，所述步驟S4包括：

步驟S4.1：采用如下方式進(jìn)行相位調(diào)制：

其中，F(xiàn)(n)表示干涉圖F中第n個(gè)點(diǎn)，j為虛數(shù)單位，j²＝-1，G(n)為相位調(diào)制后的干涉圖G中第n個(gè)點(diǎn)。

6.一種傅里葉變換光譜儀星上數(shù)據(jù)無損壓縮系統(tǒng)，其特征在于，包括：

模塊M1：在軌對(duì)干涉圖，進(jìn)行復(fù)數(shù)有限長(zhǎng)單位沖擊響應(yīng)帶通濾波，并同步進(jìn)行降采樣，獲取采樣率小于設(shè)定閾值的復(fù)數(shù)干涉圖信息；

模塊M2：根據(jù)采樣率小于設(shè)定閾值的復(fù)數(shù)干涉圖信息，對(duì)降采樣后的復(fù)數(shù)干涉圖進(jìn)行分段比特截位，獲取分段比特截位結(jié)果信息；

模塊M3：根據(jù)分段比特截位結(jié)果信息，對(duì)截位后的干涉圖進(jìn)行打包下傳到地面，獲取打包下傳到地面結(jié)果信息；

模塊M4：根據(jù)打包下傳到地面結(jié)果信息，在地面對(duì)收到的壓縮數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，對(duì)干涉圖進(jìn)行相位調(diào)制，獲取相位調(diào)制結(jié)果信息；

模塊M5：根據(jù)相位調(diào)制結(jié)果信息，計(jì)算復(fù)數(shù)光譜圖并對(duì)應(yīng)至實(shí)際光譜通道，獲取傅里葉變換光譜儀星上數(shù)據(jù)無損壓縮結(jié)果信息。