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《數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)在海洋資料浮標通信系統(tǒng)中的應用-論文.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、山東科學第28卷第2期2015年4月出版SHANDONGSCIENCEVo1．28No．2Apr2015DOI：l0．3976／j．issn．1002—4026．2015．02．001【海洋科技與裝備】數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)在海洋資料浮標通信系統(tǒng)中的應用王文彥，李文慶，王曉燕，王波(山東省海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)重點實驗室，山東省科學院海洋儀器儀表研究所，山東青島266001)摘要：為減少海洋資料浮標通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間和費用，本文針對傳輸數(shù)據(jù)類型，采用位拼接、LZw和改進的LZw算法結(jié)合的方法對數(shù)據(jù)進行實時無損壓縮
2、。該壓縮技術(shù)平均壓縮率在40％以下，降低了浮標通信所需時間。實際應用證明，該技術(shù)提高了數(shù)據(jù)壓縮效率，縮減了通信成本，保證了系統(tǒng)的可靠性。關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)；海洋資料浮標；位拼接；Lzw算法；改進的LZW算法中圖分類號：P715．2文獻標識碼：A文章編號：1002-4026(2015)02-0001-05ApplicationofdatacompressioninthecommunicationssystemofanoceandatabuoyWANGWen—yan，LIWen—qing，WANGXia
3、o—yan，WANGBo(ShandongProvincialKeyLaboratoryofOceanEnvironmentalMonitoringTechnology，nstituteofOceanographicInstrumentatl0n，ShandongAcademyofSciences，Qingdao266001，China)Abstract：WeproposearealtimeIosslessdatacompressiontechnologyforbitsplicing．LzWandim
4、provedLZWcombinedapproachtoreducetransmissiontimeandcostofthecommunicationssystemofanoceandatabuoy．Itsaveragecompressionratioislessthan40％，whichcanreducecommunicationtime．Practicalapplicationshowsthatthistechnologyimprovesdatacompressionratio，reducescom
5、municationcostandguaranteessystemreliability．Keywords：datacompression；oceandatabuoy；bitsplicing；LZW；improvedLZW海洋資料浮標能夠連續(xù)實時地監(jiān)測海洋環(huán)境參數(shù)，自動傳輸、處理和分析數(shù)據(jù)，遠程動態(tài)監(jiān)控海洋環(huán)境。浮標系統(tǒng)目前可監(jiān)測從岸邊到深海、從空中到水面以及從水面到海底的各個空間位置的動力要素、生態(tài)要素和地質(zhì)參數(shù)。其通信信息主要分以下幾類：(1)浮標位置信息；(2)氣象水文數(shù)據(jù)，例如：風速、風向、氣
6、溫、濕度、氣壓、雨量、能見度等氣象要素和波浪、海流、鹽度、海水溫度等海洋要素等；(3)操縱指揮信息，例如遇突發(fā)情況或者需要對單個浮標發(fā)送命令。這些通信數(shù)據(jù)種類多，數(shù)據(jù)量大。目前我國海洋資料浮標系統(tǒng)的通信方式多種多樣，包括海事衛(wèi)星、GPRS／CDMA、北斗衛(wèi)星以及VHF等。北斗衛(wèi)星通信有后發(fā)的優(yōu)勢，在穩(wěn)定性、用戶容量、尋址方式和性價比等方面都優(yōu)于其他的通信方式¨J。但是北斗通信的單次通信數(shù)據(jù)量有收稿日期：2014—12-04基金項目：國家自然科學基金(41401435，61201097)；山東省自然科學
7、基金(ZR2013DI／)09，ZR2012DL14)作者簡介：王文彥(1983一)，女，碩士，研究實習員，研究方向為海洋環(huán)境監(jiān)測。Email：wwy．tutu@163．com2山東科學限，每次最多98個字節(jié)]，而且它的通信時間間隔大，連續(xù)兩次通信至少需要1rain的時間間隔。因此需要對數(shù)據(jù)通訊內(nèi)容嚴格限制，并盡可能地壓縮，以減小數(shù)據(jù)發(fā)送量，這樣才能夠節(jié)省數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間和數(shù)據(jù)傳輸所需費用，使得海洋資料浮標的實時性和穩(wěn)定性更好?！壳皣鴥?nèi)用于數(shù)據(jù)通信的壓縮算法一般為Hufman算法、LZ78算法和LZw
8、算法等，都能對數(shù)據(jù)進行無損壓縮]。但是受緩存容量、計算復雜度和計算速度等因素的限制，串表的長度受到一定限制，這些壓縮算法都有其自身固有的缺陷和不足。本文針對海洋資料浮標傳輸數(shù)據(jù)類型的特點，采用位拼接、LZW和改進的LZW算法結(jié)合的方法對數(shù)據(jù)進行實時無損壓縮，以提高海洋測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性和數(shù)據(jù)處理的準確性。l數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)就是減少用于存儲和傳輸?shù)男畔⒘?，用最小的位?shù)表示信源發(fā)出的信號，減少必須分配給指定數(shù)據(jù)采集的信號空間的數(shù)值。數(shù)據(jù)壓縮可分為無
