ИНФОРМАТИКА И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ
ТЕХНИКА
УДК 004.632.4
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ОБРАТИМОГО СЖАТИЯ
ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
М.А. Эльшафеи
,
И.М. Сидякин
,
С.В. Харитонов
,
Д.С. Ворнычев
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация
e-mail:
;
;
Представлены результаты исследования методов обратимого сжатия теле-
метрической информации. Предложена схема обратимого сжатия, состоящая
из двух основных элементов: декорреляции и энтропийного кодирования. Рас-
смотрены два основных алгоритма декорреляции, основанных на применении
линейного предсказания и операции побитового “исключающего или”. Прове-
дено сравнение эффективности указанных методов на основе оценки коэф-
фициента усиления дисперсии и энтропии сигнала ошибки на выходе декорре-
лятора. В экспериментах использованы данные телеизмерений систем авто-
матического регулирования. Исследованы низкочастотные параметры таких
систем (температура, давление и данные позиционирования). Для формирова-
ния потока телеметрической информации применен стандарт IRIG-106, ши-
роко использующийся в аэрокосмической промышленности. Рассмотрены раз-
личные структуры кадров этого стандарта, построенные на схемах комму-
тации каналов с одной и двумя ступенями коммутации. Исследованы несколь-
ко комбинаций методов декорреляции и энтропийного кодирования, включая
арифметическое кодирование, методы Хаффмана и Райса. В соответствии с
экспериментально полученными данными были сделаны выводы об эффектив-
ности применения этих методов для обратимого сжатия телеметрической
информации. Выработаны рекомендации по разработке систем обратимого
сжатия потока телеметрической информации, содержащего циклически по-
вторяющиеся структуры данных.
Ключевые слова
:
телеметрическая информация, коммутация каналов, обратимое
сжатие, сжатие без потерь, декорреляция, энтропийное кодирование, кодирова-
ние источника, коды Хаффмана, коды Райса, алгоритм Deflate, IRIG-106.
STUDY OF METHODS FOR LOSSLESS COMPRESSION
OF THE TELEMETRY INFORMATION STREAM
M.A. Elshafey
,
I.M. Sidyakin
,
S.V. Kharitonov
,
D.S. Vornychev
Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russian Federation
e-mail:
;
Results of studying methods for the lossless compression of telemetry information
are presented. The lossless compression scheme is offered that consists of two basic
components: decorrelation and entropy coding. Two main decorellation algorithms
are considered that are based on linear prediction and bit-by-bit “exclusive-OR
92 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2014. № 3
