[发明专利]通信调制信号的压缩及解压方法

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，特别涉及一种压缩方法和解压方法，可用于通信调制信号的压缩编码和存储传输。

背景技术

随着通信业务类型和业务量的日益增长，通信网络中需要进行传输的数据量急剧增加，因而需要更多昂贵的信道资源和存储空间，大大提高了通信系统的复杂度和成本，因此首先需要对所要传输的信号或数据进行压缩编码，减少数据量，然后再进行传输，提高传输效率。

现有压缩解压方法主要针对语音和视频等对媒体信号，这些多媒体信号自身具有高度的相关性并具有较好的数学和物理模型，因而具有较好的压缩编码方法。然而通信调制信号大都不具备较好的相关特性，也不存在有利于进行压缩编码的数学和物理模型，通信调制信号的压缩编码具有较大的挑战性，成为相关研究的关键技术之一。因而近年来，在通信领域，尤其是移动通信领域，通信调制信号的压缩编码已成为相关领域重要的研究内容。

现有的压缩方法，是通过子集分离单元将输入的一帧原始数据分解成第一和第二两个子集；估计单元利用第一子集数据估计第二子集数据，然后第二子集减去得到的第二子集的估值得到一组误差数据。第一子集数据经过一个导数编码单元处理得到子集尾数和子集指数送给格式化模块，而误差数据经过另一个导数编码单元处理得到误差尾数和误差指数也送给格式化模块；同时两个上述导数编码单元还输出反映第一子集编码信息的子集导数及子集Huffman表，以及反映误差数据编码信息的误差导数及误差Huffman表，这些导数信息决定了表示一组浮点数据需要的最少存储量。头信息编码单元将接收到的子集导数及子集Huffman表、误差导数及误差Huffman表和来自反映编码单元编码设置的编码参数组合成头信息交给格式化模块；压缩数据格式化模块将接收的头信息、子集尾数和子集指数以及误差尾数和误差指数按照一定的格式组合成编码数据帧，形成压缩数据输出。

现有的解压方法，压缩数据分析模块将接收到的压缩数据帧分解成头信息、子集尾数和子集指数以及误差尾数和误差指数；头信息解码单元将收到的头信息分离成子集导数及子集Huffman表、误差导数及误差Huffman表；两个集成解码单元中，一个利用子集导数及子集Huffman表将子集尾数和子集指数重构成第一子集数据，而一个利用误差导数及误差Huffman表将误差尾数和误差指数重构成误差数据；估计单元根据解码得到的第一子集数据估算出第二子集数据，并将其与误差数据相加，得到第二子集数据，最后第二子集数据与第一子集数据通过子集结合单元处理得到重构数据输出。

上述现有技术利用相邻数据之间的相关性进行数据压缩和编码，这要求相邻数据之间要有较好的连续性和相关性。然而，通信调制信号相邻信号之间随机性较强，而且不具备较好的相关性或短时平稳特性，因而现有技术不能对其进行有效的压缩编码，导致压缩比低、信道利用率不高。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种通信调制信号的压缩解压方法，以减小对相邻数据之间要有较好的连续性和相关性要求，提高压缩比和编码效率，进而提高信道利用率。

实现本发明目的的技术方案是：将原始信号进行分帧处理，再将分帧信号的绝对值按照设定的参考数据进行分类重组，然后针对不同分类进行不同的编码。具体步骤包括如下：

本发明的技术方案是这样实现的：

技术方案一：

一种通信调制信号的压缩方法，包括如下步骤：

(1)数据处理步骤：

(1a)按照设定帧长L，将L个通信调制信号的采样数据组成数据帧Dx，提取数据帧Dx中每个数据的符号组成符号位Sn，并计算数据帧Dx中每个数据的绝对值得到绝对值帧Da；

(1b)设定一个参考数据Dr，将绝对值帧Da中小于参考数据的绝对值标定为0类数据，大于等于参考数据的绝对值标定为1类数据，同时得到分类信息C；

(1c)将所有0类数据组合在一起得到0类数据D0，将所有1类数据组合在一起得到1类数据D1，从1类数据D1的绝对值中减掉参考数据Dr得到1类数据差值D2；

(2)编码步骤：

(2a)对参考数据Dr进行编码得到参考数据码字Cr；

(2b)对0类数据D0进行编码得到0类数据码字C0；

(2c)对1类数据差值D2进行编码得到1类数据差值码字C1。

(3)帧封装步骤：

将帧长L、符号位Sn、分类信息C、参考数据码字Cr，0类数据码字C0、1类数据差值码字C1合并，组合成编码帧Bs，并输出到传输信道或存储介质。