多频连续波雷达数据实时压缩算法设计

摘   要： 随着测试参数种类增加，测试环境越来越复杂，海量雷达数据与有限存储容量之间的矛盾日益明显，实时数据采集与压缩技术可以缓解这一矛盾的加剧。雷达数据采集系统采取了基于FPGA的LZW实时无损压缩算法。该算法能够实现追求采集信号精度的同时减低算法难度，已成功应用于某飞行测试实验，性能指标满足应用要求。
关键词： 数据采集； 无损压缩LZW算法； FPGA； 高速缓存
       多频连续波雷达是一种新体制雷达，能够同时发射多个频率的连续波正弦信号对多个目标的速度、加速度、距离、方位角、俯仰角等多组参数目标进行探测。具有设备简单、体积小、重量轻、功耗低等优点[1]。
     对于连续波体制雷达，目标参数多、信号处理的实时性强是其最显着的特点。海量的回波数据使得存储操作变得非常困难，并且也不易进行数据分析。数据的实时采集压缩技术可以解决这一问题。由于雷达信号较为敏感，在大多数情况下雷达信号都需要先记录，再事后取证、分析，所以只能采用实时无损压缩。因此，要求多频连续波雷达数据采集系统信号处理实时性好，处理数据量大，在追求目标采集测量精度的同时降低信号处理算法的复杂度，利于工程实现。
　　当前有很多压缩与解压缩方法都是基于软件实现的，都是对数据进行后期处理。这种方法执行速度慢，耗费大量的CPU资源。采用硬件实现数据的实时无损压缩能够将高速信号变成缓变信号进行传输，降低通信的信道容量，提高数据的可靠性。在雷达信号数据采集系统中，完成数据的海量存储并提高总线的数据传输速度应采用硬件实现数据的实时无损压缩。
1 数据压缩算法比较
　数据压缩算法有不同的分类方法，根据压缩算法是否可逆可以分为可逆压缩与不可逆压缩。其中可逆压缩也叫无失真编码或无损压缩。不可逆压缩叫做失真编码或有损压缩。由于人的感觉器官对于图片、声音或视频中的某些信息的丢失难以察觉，一般采用有损压缩算法可以节约大量的存储空间。主要有预测编码、多分辨率