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合成孔径雷达(SAR)是一种高分辨率成像雷达,其原始数据量非常大,给数据的传输和存储带来很大困难。对SAR原始数据进行压缩,是解决这一问题的一种有效方法。本文的工作就是对SAR原始数据高倍数压缩算法进行研究。 本文首先分析了SAR原始数据的统计特性和功率特性,介绍了最佳标量量化、率失真理论以及LBG算法等基本理论,回顾了分块自适应量化(BAQ)和矢量量化(VQ)的原理及实现,为研究高倍数SAR原始数据压缩算法做好理论铺垫。 分块自适应矢量量化(BAVQ)是一种有效的SAR原始数据压缩算法,但要求增大压缩实际数据的压缩比时,其量化信噪比偏低,影响了压缩性能。为了提高压缩性能,本文对BAVQ算法进行了改进。具体措施如下:(1)通过分析BAVQ算法中BAQ量化数据的分布特性、相关性、量化信噪比及动态范围对VQ量化性能的影响,采用高位数BAQ量化代替了原有的2比特BAQ量化:(2)为了提高改进算法的编码效率,采用了快速编码算法,可在不降低压缩性能的前提下,有效地降低算法实现的复杂度:(3)在改进算法中增加了矢量码书选择功能,可对SAR原始数据进行不同倍数的压缩,解决了以往压缩算法中数据压缩比单一的问题。对实际SAR原始数据的压缩结果表明,改进算法不仅获得了比原算法更高的压缩性能,而且不同压缩比的解压缩数据成像都比较清晰,能够不同程度地保留图像中的细节信息。 以往的SAR原始数据压缩算法的压缩比通常比较小,为了进一步提高数据压缩比,本文提出了一种基于小波变换的SAR原始数据压缩算法。以算法简单且易于实现为原则,将能量低的频带内小波系数全部置0。采用这种算法可以将SAR原始数据压缩高达16倍。实际SAR原始数据的压缩结果表明,解压缩数据成像依然清晰,并且能在一定程度上保留图像中的细节信息。这种实现简单的基于小波变换的SAR原始数据压缩算法,适用于对数据压缩比要求比较高的SAR系统。