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基于小波的雷达视频压缩方法研究

作　者: 贾敬乐
导　师: 林明
学　校: 江苏科技大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 雷达视频 记录处理 小波变换 图像压缩
分类号: TN957.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


雷达记录存储设备能够对雷达数据记录存储以及雷达回波数据再现,对特殊情形下的事后分析研究以及场景再现提供基础。由于雷达数据量巨大,必须对其进行压缩后存储,否则将给实际中带来诸多不便,并且耗费大量硬件资源。其次由雷达的作用决定了其多分布在高山、岛屿等地区以及近些年无人值守站的发展趋势,需要将雷达数据传送至山下或较远处的雷达终端设备进行分析处理。海量数据在现有网络中传输十分不便,为此也必须对雷达数据进行压缩处理。本文设计完成了记录压缩系统,该系统主要包含硬件平台与软件算法两部分。利用Altuim design完成原理图绘制与PCB布线,基于QuartusⅡ平台并使用VHDL语言进行程序设计,完成硬件平台设计。实现对雷达触发、雷达方位、雷达视频以及记录参数信息的特定格式缓存处理与通信功能以及对数字视频的部分压缩处理,并对设计的功能与可行性进行了测试,满足实际需求。软件算法设计部分主要是雷达数据的压缩处理,研究该算法的理论基础,重点研究了基于小波的压缩算法,主要对位平面编码与自适应算术编码进行研究,完成该算法的仿真处理。分析比较各算法性能,验证该算法的可行性。设计的压缩系统中硬件平台已经通过实际测试,软件算法仿真结果良好,具有可行性。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-12
第1章 绪论  12-17
  1.1 课题研究背景及意义  12-13
    1.1.1 课题研究背景  12
    1.1.2 课题研究意义  12-13
  1.2 国内外研究研究现状与发展趋势  13-15
    1.2.1 国内外现状  13-14
    1.2.2 发展趋势  14-15
  1.3 课题研究的主要内容  15
  1.4 论文组织结构安排  15-17
第2章 总体方案设计  17-20
  2.1 硬件平台设计  17-18
  2.2 压缩算法设计  18
  2.3 CPCI 总线通信设计  18-19
  2.4 本章小结  19-20
第3章 小波基础理论  20-28
  3.1 小波变换理论  20-22
    3.1.1 傅里叶变换缺陷  20-21
    3.1.2 小波变换定义  21-22
  3.2 多分辨率分析与mallat 算法  22-25
    3.2.1 L2(R)的多分辨率分析  22-23
    3.2.2 Mallat 算法  23-25
  3.3 提升小波方法  25-26
  3.4 边界延拓  26-27
  3.5 本章小结  27-28
第4章 雷达数据记录压缩硬件实现  28-50
  4.1 雷达视频压缩硬件分系统构建  28
  4.2 CPCI 总线通信及乒乓存储器实现  28-35
    4.2.1 设计采用的模式与时序  29-30
    4.2.2 CPCI 通信状态机实现  30-31
    4.2.3 乒乓存储实现  31-34
    4.2.4 速率测试  34-35
  4.3 FPGA 核心程序设计  35-44
    4.3.1 雷达数据分析  35-36
    4.3.2 触发、方位信息处理模块设计  36-38
    4.3.3 视频记录缓存模块设计  38-41
    4.3.4 设计验证  41-44
  4.4 可选模式  44-48
    4.4.1 可行性分析  44
    4.4.2 信号去噪处理  44-45
    4.4.3 量化操作  45
    4.4.4 RLC 编码实现  45-48
  4.5 雷达图像获取  48-49
  4.6 本章小结  49-50
第5章 雷达视频压缩研究  50-74
  5.1 雷达信号的小波处理  50-56
    5.1.1 小波去噪  50-53
    5.1.2 小波压缩  53-56
  5.2 基于小波的雷达视频压缩算法  56-68
    5.2.1 比特平面编解码实现  56-61
    5.2.2 MQ 算术编码器编码实现  61-68
  5.3 与DCT 算法比较  68-70
    5.3.1 DCT 变换  68-69
    5.3.2 编码方式  69-70
  5.4 结果分析  70-73
    5.4.1 结果比较  70-73
    5.4.2 关键问题讨论  73
  5.5 本章小结  73-74
结束语  74-76
参考文献  76-78
附录  78-79
攻读硕士学位期间发表的学术论文  79-80
致谢  80-81
大摘要  81-84

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 雷达 > 雷达设备、雷达站 > 雷达接收设备 > 数据、图像处理及录取
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