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随着通信系统和通信网络传输的数据量的快速增长,有限的通信信道已经无法满足这种与日俱增的传输需求,所以必须在传输之前对这些数据进行压缩。传输数据其中的一种类型是调制信号,例如QPSK和QAM。这些调制信号是一般性数据,不具备良好的相关特性和感知冗余,利用针对音视频信号有良好压缩性能的压缩算法不能有效地对其进行压缩。因此,研究一种简单、有效的针对这类一般数据的有效压缩算法具有重要意义。
本文针对调制信号等一般时间序列设计了一种新型的有损压缩算法:首先,研究了几种常用变换,并比较分析了它们的压缩性能、能量汇聚特性和复杂度。根据比较结果,确定离散余弦变换为压缩算法中时频分析的工具。接下来,介绍了一种有效的基于频域处理的时间序列有损压缩算法。压缩算法包括四个模块:离散余弦变换模块,预处理模块,Lloyd-Max量化模块和Huffman编码模块。算法包含两层结构,第一层针对输入数据进行DCT时频分析和压缩编码,第二层对第一层所产生的重构残差进行压缩编码。最后,为了减少算法复杂度,研究了一种快速离散余弦变换算法。新的压缩算法用C语言实现。测试和分析结果显示,本算法能有效压缩时间序列(如调制信号),满足实际应用要求。同时,易于用低价FPGA芯片实现。