一种改进的LZ77算法及在车载北斗通信机上的应用∗
2021-09-09樊辉锦宋金禹乔福超牟俊杰
舰船电子工程 2021年8期
马 杰 樊辉锦 宋金禹 乔福超 牟俊杰
(1.海军指挥学院 南京 210018)(2.海军航空大学 烟台 264001)(3.92769部队 青岛 266001)(4.92211部队 海口 570300)
1 引言
我国自主研发的北斗卫星导航系统(BDS)除了能够提供导航系统的基本服务,还有着特有的短报文通信功能,在通信条件较差或特殊保密要求条件下发挥了重大作用,已在抗震救灾、海洋通信和电网建设中得到了广泛应用[1~3]。根据加快推进军队信息化的指示要求,北斗系统在军用车辆中的应用也日益增多,装配北斗定位系统的特种车辆也逐渐增多。但是,由于通信量的限制,车辆状态信息数据量超过最大北斗短报文长度,必须压缩传输。
根据特种车辆关键状态信息的需要必须采用无损压缩算法,无损压缩算法可分为两类——基于字典或统计学。LZ77是基于字典类的典型算法,其主要原理是通过将信息中重复的数据用符号代替来压缩数据量[4]。对于特种车辆状态信息传输,LZ77的优越性主要体现在对于通用性信息具有较好的压缩率、复杂度适中、适用于嵌入式系统设计。不少人在此算法的基础上进行研究改进,LZ78、LZSS、LZW均是以LZ77为核心发展而来[4]。LZSS的一个关键改进是构建二叉搜索树结构,也是目前应用较多的。但该方法以消耗存储空间为代价提高速度[6],不适合嵌入式系统应用。2018年,Choi S 提出[7]将 KMP(Knuth-Morris-Pratt Algo⁃rithm)算法应用到LZ77字符串查找中,但是该方法实现起来较为复杂,同样不适用于嵌入式系统,对于特种车辆状态信息传输来说不能真正提高信息的压缩速度。
本……
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