航电数据压缩及传输算法研究

论文摘要

综合航电系统规模日趋扩大,其系统信息的数量与日俱增。海量数据的传输已成为航电系统亟待解决的问题。而数据压缩作为解决这一难题最有效的技术手段,越来越受到广泛的关注。寻求一种更适合自身系统的良好压缩算法,在理论研究和工程运用上具有重要的价值。最终选择基于字典的无损数据压缩算法,经过理论分析和测试证明具有良好的数据压缩和还原特性。本文以串行通信为基础,重点研究了差错控制技术的原理和实现,主要包括CRC编码及差错重传技术。其次详细论述了自适应Huffman,LZW压缩算法及实现方法。结合航电数据的特点,对LZW算法进行了改进。改进算法通过缩减字典规模,降低了压缩比和编码位数。差错控制和数据压缩这两项技术的结合,解决了大规模航电数据高效可靠的传输问题。基于两种算法,完成了软件仿真,经实际航电系统测试,算法性能稳定效果良好。对比主流的几款可视化软件开发环境后,根据本系统特点选择Delphi实现系统,人-机界面友好,符合人机工学要求,并在实验室环境下完成了系统整体功能测试。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 串行传输总线的发展历史及现状
• 1.3 无损数据压缩的发展历史及现状
• 1.4 论文研究内容和结构安排
• 1.4.1 论文研究内容
• 1.4.2 论文结构安排
• 第二章 Delphi 集成开发环境及其设计开发
• 2.1 可视化软件开发系统
• 2.1.1 可视化程序设计思想概述
• 2.1.2 主流可视化编程软件介绍
• 2.2 Delphi
• 2.2.1 Delphi 主要特性
• 2.2.2 Delphi 数据库连接技术
• 2.3 本章小结
• 第三章 传输系统设计及实现
• 3.1 差错控制基础
• 3.2 循环冗余校验码（CRC）
• 3.2.1 纠错码基本分类概述
• 3.2.2 线性分组码理论基础
• 3.2.3 循环冗余校验码的编码及解码
• 3.2.4 生成多项式的选择
• 3.2.5 G（x）的Matlab 仿真分析
• 3.3 检错重发（ARQ）
• 3.3.1 差错控制基本方式概述
• 3.3.2 ARQ 基本原理
• 3.3.3 ARQ 的方式
• 3.4 串行通信
• 3.4.1 串行通信基础
• 3.4.2 串行通信分类
• 3.5 基于串行通信循环冗余校验码的实现
• 3.5.1 CRC 码实现的方式
• 3.5.2 半字节计算CRC 码的具体实现
• 3.6 基于串行通信差错重传机制的实现
• 3.6.1 发送端
• 3.6.2 接收端
• 3.7 本章小结
• 第四章 数据压缩理论研究及实现
• 4.1 数据压缩基础
• 4.1.1 数据压缩原理
• 4.1.2 数据压缩分类
• 4.1.3 数据压缩主要性能指标
• 4.2 自适应Huffman 算法
• 4.2.1 Huffman 原理
• 4.2.2 自适应Huffman 编码
• 4.2.3 自适应Huffman 算法实现
• 4.3 LZW 算法
• 4.3.1 LZW 编码原理
• 4.3.2 LZW 的解码原理
• 4.4 LZW 编码的改进
• 4.4.1 改进原理
• 4.4.2 LZW 改进算法实现
• 4.4.3 算法比较
• 4.5 本章小结
• 第五章 航电数据压缩及传输系统的Delphi 实现
• 5.1 压缩及传输系统总体方案设计
• 5.2 串行通信系统设计
• 5.2.1 RS-232 数据帧类型
• 5.2.2 串口操作方式
• 5.2.3 RS-232 通信软件实现
• 5.3 故障信息数据
• 5.3.1 故障信息数据通信
• 5.3.2 故障信息数据存储及显示
• 5.4 工作日志数据通信
• 5.4.1 工作日志数据通信
• 5.4.2 工作日志数据存储及显示
• 5.5 本章小结
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果