SAR原始数据压缩的自适应比特分配BAQ算法 被引量：8

1

作者 潘志刚 王小龙 李志勇 《中国科学院大学学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2017年第1期106-111,共6页

针对SAR原始数据压缩,在传统BAQ算法基础上,提出一种分块量化比特率可变的BAQ算法,在保持各分块平均比特率固定的前提下,针对不同的数据分块自适应选择量化比特率。与已有的改进型BAQ算法相比,比特率选择机制基于分块数据的信号功率大小... 针对SAR原始数据压缩,在传统BAQ算法基础上,提出一种分块量化比特率可变的BAQ算法,在保持各分块平均比特率固定的前提下,针对不同的数据分块自适应选择量化比特率。与已有的改进型BAQ算法相比,比特率选择机制基于分块数据的信号功率大小,不需要成像区域的先验知识。新方法能够明显提高数据量化信噪比并降低SAR复图像相位误差,而运算复杂度增加很小,并可以实现分数比特率,适应于不同通信带宽的数据传输需要,增加了SAR原始数据实时传输的灵活性。 展开更多

关键词 分块自适应量化 数据压缩 比特分配 合成孔径雷达

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星载SAR中频数字接收机的FPGA设计与实现 被引量：3

2

作者 黄杰文 祁海明 +1 位作者 李早社 禹卫东 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期769-773,共5页

在现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)中设计与实现了一种星载合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)中频数字接收机,并对数据形成技术进行了研究。考虑到FPGA乘法器资源有限,在详细分析了中频、采样率和抽取... 在现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)中设计与实现了一种星载合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)中频数字接收机,并对数据形成技术进行了研究。考虑到FPGA乘法器资源有限,在详细分析了中频、采样率和抽取因子三者关系的基础上,实现了不同带宽信号的多相下变频优化结构。为减轻数据下传链路的压力,实现了压缩比可变的分块自适应量化(block adaptive quantization,BAQ)压缩模块。最后给出了设计实例,实验结果证明了方案的有效性:BAQ 8:3输出结果I、Q两路信噪比为14.6 dB,脉压后主瓣展宽只有2‰,积分旁瓣比达到了理论值的93%。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 雷达接收机 现场可编程门阵列 数字信号处理 分块自适应量化

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星载SAR原始数据压缩模块的FPGA实现 被引量：5

3

作者 周梅 张志敏 邓云凯 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2006年第2期43-45,共3页

分块自适应量化(BAQ)算法是目前最适于工程实现的合成孔径雷达(SAR)原始数据压缩算法。文中介绍了该算法的基本原理,针对星载SAR数据的实时传输,重点介绍了可变压缩比BAQ算法的数据压缩模块方案及其FPGA设计实现硬件压缩,并给出了仿真... 分块自适应量化(BAQ)算法是目前最适于工程实现的合成孔径雷达(SAR)原始数据压缩算法。文中介绍了该算法的基本原理,针对星载SAR数据的实时传输,重点介绍了可变压缩比BAQ算法的数据压缩模块方案及其FPGA设计实现硬件压缩,并给出了仿真结果。用FPGA实现原始数据压缩灵活可靠,适合在星载SAR系统中应用。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 分块自适应量化 原始数据压缩 现场可编程门阵列

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SAR原始数据压缩技术研究 被引量：4

4

作者 关振红 朱岱寅 朱兆达 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期325-329,共5页

研究两种合成孔径雷达(SAR)原始数据压缩算法,它们是块自适应树型矢量量化算法和块自适应预测编码算法。前者是在使用穷尽型搜索技术的块自适应矢量量化算法的基础上,通过使用树型搜索算法来提高算法的运行效率;后者是通过预测编码来消... 研究两种合成孔径雷达(SAR)原始数据压缩算法,它们是块自适应树型矢量量化算法和块自适应预测编码算法。前者是在使用穷尽型搜索技术的块自适应矢量量化算法的基础上,通过使用树型搜索算法来提高算法的运行效率;后者是通过预测编码来消除SAR原始数据之间的相关性从而提高压缩性能。结合机载SAR实测原始数据,对讨论的各种算法分别进行压缩和解压缩,并进行SAR成像处理。通过比较和分析各种算法的性能及图像域参数,表明块自适应树型矢量量化算法和块自适应预测编码算法能提高SAR原始数据的压缩性能,比较适合实际工程应用。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 数据压缩 块自适应树型矢量量化 块自适应预测编码

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块浮点量化(BFPQ)在星载合成孔径雷达(SAR)回波数据压缩中的应用 被引量：3

5

作者 曹鹏志 许荣庆 刘永坦 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期91-95,共5页

ＳＡＲ原始回波信号的相关性较差，因此基于数据相关性的传统压缩方法对星载ＳＡＲ回波信号的数据压缩不再实用。主要研究了块浮点量化（ＢｌｏｃｋＦｌｏａｔｉｎｇＰｏｉｎｔＱｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ，ＢＦＰＱ）算法的基本理论及其... ＳＡＲ原始回波信号的相关性较差，因此基于数据相关性的传统压缩方法对星载ＳＡＲ回波信号的数据压缩不再实用。主要研究了块浮点量化（ＢｌｏｃｋＦｌｏａｔｉｎｇＰｏｉｎｔＱｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ，ＢＦＰＱ）算法的基本理论及其在星载ＳＡＲ回波信号压缩中的应用。采用ＢＦＰＱ算法对ＥＲＳ１回波数据和仿真回波数据进行了压缩并与均匀量化方法进行了比较，实验结果验证了其性能的优越性。 展开更多

关键词 雷达 原始回波信号 数据压缩 块浮点量化 sar

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星载SAR原始数据实用化数据域压缩算法量化与饱和误差解析 被引量：1

6

作者 华斌 祁海明 +1 位作者 李信 张平 《中国科学院研究生院学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期94-100,共7页

给出了实用化压缩算法(分块自适应算法及截取高位算法)数据域量化与饱和误差的解析表达式,建立了实用化压缩算法数据域信噪比与回波信号标准差之间的关系.最后,将理论推导结果与数据仿真结果、实测数据结果相比较,验证了理论推导结果的... 给出了实用化压缩算法(分块自适应算法及截取高位算法)数据域量化与饱和误差的解析表达式,建立了实用化压缩算法数据域信噪比与回波信号标准差之间的关系.最后,将理论推导结果与数据仿真结果、实测数据结果相比较,验证了理论推导结果的正确性,该方法为星载SAR原始数据压缩比选取提供了理论指导. 展开更多

关键词 合成孔径雷达 原始数据压缩 分块自适应量化 量化误差 饱和误差

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一种距离聚焦后的SAR原始数据压缩算法 被引量：1

7

作者 曾尚春 朱兆达 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期921-924,共4页

由于合成孔径雷达(SAR)原始数据的相关性很低,直接压缩原始数据是比较困难的。该文提出一种新算法,先对SAR原始数据作距离聚焦处理,使其在方位向具有较强的相关性,再沿方位向作矢量线性预测,并对预测残差序列作分块自适应量化。结合一... 由于合成孔径雷达(SAR)原始数据的相关性很低,直接压缩原始数据是比较困难的。该文提出一种新算法,先对SAR原始数据作距离聚焦处理,使其在方位向具有较强的相关性,再沿方位向作矢量线性预测,并对预测残差序列作分块自适应量化。结合一组实测SAR原始数据,用3种算法分别进行了压缩和解压缩,并计算了数据域及图像域信噪比,给出了3种压缩算法所成的图像。实验表明,在相同比特率条件下,该文算法得到的数据域信噪比和图像域信噪比均比BAQ算法高。该文算法的计算量远小于有关文献给出的距离聚焦后的压缩方法。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 距离聚焦 矢量线性预测 信噪比 块自适应量化 比特率

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基于FPGA的SAR原始数据实时压缩系统设计与实现

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作者 盛磊 郑陶冶 +1 位作者 党红杏 张长耀 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第7期844-849,共6页

文章讨论一种基于FPGA,并采用分块自适应量化(BAQ)算法的SAR原始数据实时压缩处理系统的设计方法,该设计可大大提高实时压缩处理系统的性能,降低数据率,突破卫星下传数据率的限制。BAQ模块内部采用4路并行处理的逻辑结构来计算数据块的... 文章讨论一种基于FPGA,并采用分块自适应量化(BAQ)算法的SAR原始数据实时压缩处理系统的设计方法,该设计可大大提高实时压缩处理系统的性能,降低数据率,突破卫星下传数据率的限制。BAQ模块内部采用4路并行处理的逻辑结构来计算数据块的统计特性;优化设计量化电平实时计算乘法器资源、量化比较逻辑结构;当I/Q两路采用多模块分时复用模型时,可使整个系统压缩处理能力成倍增加。通过测试表明,BAQ模块的最高运行速度可达到149 MHz,单个模块处理能力已达到1 Gbps以上,其中压缩比8/3时信号失真噪声比(SDNR)大于14 dB。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 原始数据压缩 分块自适应量化 FPGA

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SAR原始数据BATCQ压缩算法

9

作者 李霆 王东进 刘发林 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期126-129,共4页

提出了一种结合传统的块自适应量化与网格编码量化对SAR原始数据进行压缩的方法(BATCQ).首先对SAR原始数据实施块自适应量化以减小数据的动态范围,然后对块自适应量化后的数据进行网格编码量化.该方法在考虑了SAR原始数据特性的基础上... 提出了一种结合传统的块自适应量化与网格编码量化对SAR原始数据进行压缩的方法(BATCQ).首先对SAR原始数据实施块自适应量化以减小数据的动态范围,然后对块自适应量化后的数据进行网格编码量化.该方法在考虑了SAR原始数据特性的基础上利用卷集编码和信号空间扩展来增大量化信号间的欧氏距离,进一步提高了量化增益.仿真结果表明,该方法在SAR原始数据的压缩中,取得了较好的量化和抗误码性能. 展开更多

关键词 合成孔径雷达 块自适应量化 原始数据压缩 网格编码量化

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一种改进矢量量化进行SAR原始数据压缩的方法

10

作者 李霆 王东进 刘发林 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2007年第9期42-43,共2页

在通常的块自适应矢量量化的基础上,对其进行了改进。首先对原始数据进行块自适应量化,并将其符号位提取出来单独编码,从而大幅度缩小了数据的动态范围,然后对块自适应量化后的数据进行矢量量化编码。实验结果证明,该算法可以降低矢量... 在通常的块自适应矢量量化的基础上,对其进行了改进。首先对原始数据进行块自适应量化,并将其符号位提取出来单独编码,从而大幅度缩小了数据的动态范围,然后对块自适应量化后的数据进行矢量量化编码。实验结果证明,该算法可以降低矢量量化的复杂度。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 块自适应矢量量化 原始数据压缩

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基于压缩感知和矢量量化的SAR数据级联压缩方法 被引量：2

11

作者 陈一畅 张群 +2 位作者 朱丽莉 顾福飞 李平平 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2013年第10期36-40,共5页

针对合成孔径雷达回波数据量大,不便于传输的问题,提出了一种新的SAR数据压缩方法。首先运用压缩感知(CS)理论对雷达回波信号进行降采样,其次利用块自适应树形矢量量化算法(BATSVQ)对降采样的SAR回波数据进行编码压缩,然后进行传输。在... 针对合成孔径雷达回波数据量大,不便于传输的问题,提出了一种新的SAR数据压缩方法。首先运用压缩感知(CS)理论对雷达回波信号进行降采样,其次利用块自适应树形矢量量化算法(BATSVQ)对降采样的SAR回波数据进行编码压缩,然后进行传输。在地面接收端或者预警指挥机,通过BATSVQ解码和CS重构算法,高精度地恢复出SAR数据在距离多普勒域的稀疏表示,再利用线调频变标算法实现二维高分辨成像。最后对级联压缩方法的压缩比作了定量分析,新的压缩方法能够在大幅压缩回波数据基础上实现成像。仿真实验验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 sar数据 压缩感知 块自适应树形矢量量化算法 压缩比

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复数SAR图像的块自适应多级矢量量化压缩 被引量：2

12

作者 喻言 王贞松 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期347-354,共8页

研究了在空间域进行复数合成孔径雷达(SAR)图像的压缩,提出了结合块自适应矢量量化(BAVQ)和多级矢量量化(MSVQ)技术各自优点的块自适应多级矢量量化(BAMSVQ)压缩算法。该算法因SAR复数图像的实部和虚部数据在一定采样规模下具有近似高... 研究了在空间域进行复数合成孔径雷达(SAR)图像的压缩,提出了结合块自适应矢量量化(BAVQ)和多级矢量量化(MSVQ)技术各自优点的块自适应多级矢量量化(BAMSVQ)压缩算法。该算法因SAR复数图像的实部和虚部数据在一定采样规模下具有近似高斯分布的特性,可以运用BAVQ编码;而上一级编码后的残差数据由于已经进行了一定程度的去相关性,根据中心极限定律也具有近似高斯分布特性,因而也可进行块自适应的矢量量化编码,由此可形成BAVQ的多级方案。另外由于实虚部归一化的高斯分布块数据具有相同的分布特性,因此可以共享码书,节省存储资源与传输数据量。仿真结果验证了该算法的有效性。在相同的压缩比下,与前两种空间域压缩算法相比,该算法提升了性能,降低了计算复杂度,节省了计算时间和资源占用量。 展开更多

关键词 合成孔径雷达(sar) 图像压缩 块自适应矢量量化(BAVQ) 多级矢量量化(MSVQ) 码书共享

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基于块自适应残差矢量量化的SAR图像压缩 被引量：2

13

作者 喻言 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1799-1806,共8页

SAR图像的空间域压缩多采用矢量量化的方法进行。通常的块自适应矢量量化性能好但计算量较大,而残差矢量量化计算量小却在性能上有劣势。基于此,提出了一种新的基于块自适应残差矢量量化的SAR图像压缩算法。根据SAR幅值图像具有近似瑞... SAR图像的空间域压缩多采用矢量量化的方法进行。通常的块自适应矢量量化性能好但计算量较大,而残差矢量量化计算量小却在性能上有劣势。基于此,提出了一种新的基于块自适应残差矢量量化的SAR图像压缩算法。根据SAR幅值图像具有近似瑞利分布的特点对图像先进行基于瑞利分布的块自适应矢量量化,然后利用残差图像数据具有近似高斯分布的特点进行二次块自适应矢量量化。并且在残差矢量量化中进行了按照均方误差排序选择性压缩的改进,在压缩比不变的前提下有效提高了压缩系统性能。多幅图像的实验结果表明,相对传统的块自适应矢量量化和残差矢量量化,该算法在达到较高压缩性能和较低计算资源占用量以及较少存储空间占用上获得了有效的改进。 展开更多

关键词 合成孔径雷达sar 块自适应矢量量化 残差矢量量化 图像压缩

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分块自适应量化算法的FPGA实现 被引量：4

14

作者 高俊峰 杨汝良 马小兵 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2006年第1期103-107,共5页

详细介绍了采用FPGA实现分块自适应量化(BAQ)算法的设计方法。该设计选用X ilinx公司100万门FP-GA,采用自顶向下的方法,实现了3位长BAQ压缩算法。设计中通过资源共享来降低资源消耗,通过并行和流水来提高处理速度,满足了星载系统小型化... 详细介绍了采用FPGA实现分块自适应量化(BAQ)算法的设计方法。该设计选用X ilinx公司100万门FP-GA,采用自顶向下的方法,实现了3位长BAQ压缩算法。设计中通过资源共享来降低资源消耗,通过并行和流水来提高处理速度,满足了星载系统小型化、低功耗和高可靠性的要求。与专用DSP方案相比,采用FPGA的实现方案极大地简化了电路设计的复杂性和布线的难度。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 数据压缩 分块自适应量化 现场可编程门阵列

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分块自适应量化算法的仿真和实现 被引量：3

15

作者 应波 丁晓伟 《电讯技术》 2008年第6期70-73,共4页

介绍了分块自适应量化(BAQ)算法的基本原理,结合机载合成孔径雷达(SAR)原始数据,对其分布特性、均值、量化信噪比等进行了分析,给出了3bitBAQ的压缩仿真和解码成像,并对原始数据、3bitBAQ压缩结果进行了成像比较。研究了该算法在FPGA内... 介绍了分块自适应量化(BAQ)算法的基本原理,结合机载合成孔径雷达(SAR)原始数据,对其分布特性、均值、量化信噪比等进行了分析,给出了3bitBAQ的压缩仿真和解码成像,并对原始数据、3bitBAQ压缩结果进行了成像比较。研究了该算法在FPGA内的实现方法。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 分块自适应量化 数据压缩 FPGA

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高分三号卫星图像质量指标设计与验证 被引量：8

16

作者 赵良波 李延 +3 位作者 张庆君 刘杰 袁新哲 陈琦 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2017年第6期18-23,共6页

图像质量指标是衡量合成孔径雷达(SAR)卫星成像能力及定量化应用水平的重要指标。在进行高分三号(GF-3)卫星总体设计时,根据海洋、减灾、水利、气象等应用领域的需求,提出了能够兼顾各行业用户典型应用及定量化反演的图像性能要求,确定... 图像质量指标是衡量合成孔径雷达(SAR)卫星成像能力及定量化应用水平的重要指标。在进行高分三号(GF-3)卫星总体设计时,根据海洋、减灾、水利、气象等应用领域的需求,提出了能够兼顾各行业用户典型应用及定量化反演的图像性能要求,确定了几何质量指标和辐射质量指标2类共13项图像质量指标,分析了卫星平台、SAR载荷、空间传输、地面定标及处理等各项因素对图像质量指标的影响,总结了通过卫星总体设计保证各项图像质量指标的方法及手段。GF-3卫星的在轨测试及业务化运行,验证了图像质量指标的符合性,可为后续SAR卫星的研制提供设计参考。 展开更多

关键词 高分三号卫星 合成孔径雷达 图像质量指标 几何质量 辐射质量 分块自适应量化

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基于中频采样的星载合成孔径雷达的数据处理 被引量：1

17

作者 袁静 梁淮宁 +1 位作者 李早社 禹卫东 《中国科学院研究生院学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期497-502,共6页

研究了基于中频采样的星载合成孔径雷达(synthetic aperture RADAR,SAR)数据处理技术及其FPGA实现.常规星载SAR系统对模拟解调后的视频数据进行采样,然后对数据进行压缩和格式化处理并下传.采用中频采样技术实现星载SAR数据的正交解调... 研究了基于中频采样的星载合成孔径雷达(synthetic aperture RADAR,SAR)数据处理技术及其FPGA实现.常规星载SAR系统对模拟解调后的视频数据进行采样,然后对数据进行压缩和格式化处理并下传.采用中频采样技术实现星载SAR数据的正交解调和处理,对数字正交解调算法和合成孔径雷达BAQ压缩算法进行分析,完成FPGA的硬件设计和仿真.结果表明,基于FPGA实现星载SAR中频采样的数据处理方法可行.与传统模拟方法相比,中频采样系统性能和可靠性都有提高,是未来星载SAR数据处理的发展趋势. 展开更多

关键词 星载合成孔径雷达 中频采样 FPGA 数字正交解调 baq压缩

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一种改进的分块自适应压缩算法 被引量：1

18

作者 袁莉娜 洪文 《科学技术与工程》 2011年第21期5053-5057,共5页

针对高分辨合成孔径雷达(SAR)中高数据获取率与有限的存储设备容量及数据传输设备带宽之间的矛盾,在分析传统的分块自适应(BAQ)压缩算法的基础上,给出了一种新型的、改进的指数型BAQ压缩算法。通过用指数值替代幅度均值的方法来对采样... 针对高分辨合成孔径雷达(SAR)中高数据获取率与有限的存储设备容量及数据传输设备带宽之间的矛盾,在分析传统的分块自适应(BAQ)压缩算法的基础上,给出了一种新型的、改进的指数型BAQ压缩算法。通过用指数值替代幅度均值的方法来对采样数据进行压缩,同时采用了以四个分查找表和比特位移操作共同处理采样数据的新方法,成功地减小了查找表的大小,降低了对数传系统和存储设备的要求,提高了查找速度。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 分块自适应量化 数据压缩

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