CN105630755A - 北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编解码方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编码方法，包括如下的编码过程：将所述短报文中包含的在第一编码表中定义的字串进行编码，得到第一码字，其最高位为第一特征值；将所述短报文中包含的所述第一编码表中定义的字串之外的汉字进行编码，得到第二码字，其最高位为第二特征值；将所述短报文中包含的在第三编码表中定义的字符进行编码，得到第三码字，其最高位为所述第二特征值；将所述短报文中包含的未在所述第三编码表中定义的字符进行编码，得到第四码字，其最高位为所述第一特征值。本发明还提供了北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编码装置、解码方法和装置，使得北斗卫星终端传输中文短信的能力大幅提升。

Description

北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编解码方法及装置

技术领域

本发明涉及一种北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编解码方法及装置。

背景技术

在现有的北斗卫星短报文通信系统中，目前一张民用北斗指挥卡通讯能力为，50秒发送信息一次，每次通讯容量为628Bits。现有的北斗卫星短报文通信系统在发送中文短信时，对每个汉字均采用GB2312编码，即每个汉字需要占用2个字节(16bits)，则628Bits的通信容量仅能传输39个汉字。

因此，现有的北斗系统中，短报文通信的传输信息量较小，不利于一些应用的开展，如渔业行业，发布天气通知、渔业行情。稍微大的通讯数据都需要拆包分段发送，相应的接收北斗需分多条接收，一部分一部分的阅读，用户体验度很差。

发明内容

在日常的语言交流中，常用的词组、短语、短句在1000个左右，如果通过对北斗系统中已有的大量内容，进行数据统计分析，筛选出常用的词组、短语、短句，并对其进行编码，北斗接收端进行对应的解码，就能极大地拓展北斗中文短信报文的传输能力。

为此，本发明提供了一种北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编码方法，包括如下的编码过程：将所述短报文中包含的在第一编码表中定义的字串，按照所述第一编码表定义的字串与码字的对应关系进行编码，得到长度为M1个比特的第一码字，所述第一码字的最高位为第一特征值；将所述短报文中包含的所述第一编码表中定义的字串之外的汉字，按照第二编码表定义的汉字与码字的对应关系进行编码，得到长度为M2个比特的第二码字，所述第一码字的最高位为不同于所述第一特征值的第二特征值；将所述短报文中包含的在第三编码表中定义的字符，按照所述第三编码表定义的字符与码字的对应关系进行编码，得到长度为M3个比特的第三码字，所述第三码字的最高位为所述第二特征值；将所述短报文中包含的未在所述第三编码表中定义的字符，按照第四编码表定义的字符与码字的对应关系进行编码，得到长度为M4个比特的第四码字，所述第四码字的最高位为所述第一特征值，其中M4>M3；将编码得到的一个或多个所述第一、第二、第三和第四码字，按照所述短报文中的先后顺序进行排列，得到信源编码后的报文信息，其中，所述字串为汉字与汉字的组合或汉字与字符的组合，所述字符包括字母、数字和符号。

进一步地，在所述编码过程之前还包括如下的建立编码表的过程：对北斗卫星短报文通信系统中传输的短报文的内容进行统计分析，将最常用的N1个所述字串建立所述第一编码表；将汉语中最常用的N2个汉字建立所述第二编码表；对北斗卫星短报文通信系统中传输的短报文的内容进行统计分析，将最常用的N3个字符建立所述第三编码表；将除最常用的N3个字符之外的其他N4个字符建立所述第四编码表。

优选地，所述第一编码表的N1的最大取值为32768-N4，M1取值为16，所述第一码字的最高位为0，所述第一码字的各不同的值分别与各不同的所述字串一一对应。

可选地，所述第一编码表的N1的最大取值为2048-N4，M1取值为10～16，所述第一码字的最高位为0，其第2～8位的各不同的值分别对应各不同的分组，各所述分组均包括一个八层的哈夫曼树中的16个叶子节点，所述16个叶子节点分别用所述第一码字的第9～16比特表示。

优选地，所述第二编码表为GB2312编码表，N2取值为23904，M2取值为16，所述第二码字的取值为0xA1A0～0xFEFF。所述第三编码表的N3的取值为33，M3取值为8，所述第三码字的取值为0x80～0x9F和0xFF，所述第三编码表定义的N3个字符包括全角和半角的阿拉伯数字和标点符号。所述第四编码表的建立方式与所述第一编码表的建立方式相同，所述第四编码表定义的N4个字符包括英文大写字母、英文小写字母、以及符号，M4等于M1。

本发明还提供了一种北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编码装置，其特征在于，包括：第一编码模块，用于将所述短报文中包含的在第一编码表中定义的字串，按照所述第一编码表定义的字串与码字的对应关系进行编码，得到长度为M1个比特的第一码字，所述第一码字的最高位为第一特征值，所述字串为汉字与汉字的组合或汉字与字符的组合；第二编码模块，用于将所述短报文中包含的所述第一编码表中定义的字串之外的汉字，按照第二编码表定义的汉字与码字的对应关系进行编码，得到长度为M2个比特的第二码字，所述第一码字的最高位为不同于所述第一特征值的第二特征值；第三编码模块，用于将所述短报文中包含的在第三编码表中定义的字符，按照所述第三编码表定义的字符与码字的对应关系进行编码，得到长度为M3个比特的第三码字，所述第三码字的最高位为所述第二特征值，所述字符包括字母、数字和符号；第四编码模块，用于将所述短报文中包含的未在所述第三编码表中定义的字符，按照第四编码表定义的字符与码字的对应关系进行编码，得到长度为M4个比特的第四码字，所述第四码字的最高位为所述第一特征值，其中M4>M3；排列模块，用于将编码得到的一个或多个所述第一、第二、第三和第四码字，按照所述短报文中的先后顺序进行排列，得到信源编码后的报文信息。

另一方面，本发明提供了一种基于上述编码方法的北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源解码方法，包括：判断待解码的比特流的最高位是否为所述第一特征值，若为所述第一特征值，则读取所述比特流的前M1个比特形成第一待译码，并判断所述第一待译码的取值是否在所述第一码字的取值范围内，若是则在所述第一编码表中查找与所述第一待译码对应的字串，否则在所述第四编码表中查找与所述第一待译码对应的字符；若不为所述第一特征值，则读取所述比特流的前M3个比特形成第二待译码，并判断所述第二待译码的取值是否在所述第三码字的取值范围内，若是则在所述第三编码表中查找与所述第二待译码对应的字符，否则读取所述比特流的前M2个比特形成第三待译码并在所述第二编码表中查找与所述第三待译码对应的汉字；将得到的一个或多个所述字串、汉字和字符，按照所述比特流中的先后顺序进行排列，得到信源解码后的报文信息。

本发明还提供了一种北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源解码装置，包括：处理模块，用于判断待解码的比特流的最高位是否为所述第一特征值，若为所述第一特征值，则读取所述比特流的前M1个比特形成第一待译码，并判断所述第一待译码的取值是否在所述第一码字的取值范围内，若是则将所述第一待译码传输到第一解码模块，否则将所述第一待译码传输到第四解码模块；若不为所述第一特征值，则读取所述比特流的前M3个比特形成第二待译码，并判断所述第二待译码的取值是否在所述第三码字的取值范围内，若是则将所述第二待译码传输到第三解码模块，否则读取所述比特流的前M2个比特形成第三待译码并将所述第三待译码传输到所述第二解码模块；第一解码模块，用于在所述第一编码表中查找与所述第一待译码对应的字串并输出；第二解码模块，用于在所述第二编码表中查找与所述第三待译码对应的汉字并输出；第三解码模块，用于在所述第三编码表中查找与所述第二待译码对应的字符并输出；第四解码模块，用于在所述第四编码表中查找与所述第一待译码对应的字符并输出；拼接模块，用于将所述第一、第二、第三和/或第四解码模块输出的一个或多个所述字串、汉字和字符，按照所述比特流中的先后顺序进行排列，得到信源解码后的报文信息。

本发明的北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编解码方法及装置，通过大数据统计分析出常用字串，并通过固定长度编码方法及变长哈夫曼编码方法对这些常用字串进行编码，对非常用字串和字符仍采用现有的编码方式，从而拓展北斗卫星通信系统中的中文短信报文的传输容量，使得北斗卫星终端传输中文短信的能力大幅提升。

附图说明

图1为本发明的北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编码装置的结构示意图；

图2为本发明的北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编码方法的流程示意图；

图3为本发明的北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编码方法的另一个实施例中建立第一编码表使用的哈夫曼树的示意图；

图4为本发明的北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源解码装置的结构示意图；

图5为本发明的北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源解码方法的一个实施例的流程图；

图6为本发明的北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源解码方法的另一个实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编解码方法及装置作进一步的详细描述，但不作为对本发明的限定。

本发明提供了一种北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编码方法，特别适用于中文短信的传输，其包括建立编码表的过程和编码过程。

其中，建立编码表的过程包括：

1)建立第一编码表的过程：对北斗卫星短报文通信系统中传输的所有短报文的内容进行大数据统计分析，筛选出N1个最常用的字串。字串为汉字与汉字的组合或汉字与字符的组合，可以为词组、短语、

短句等。对这N1个最常用的字串建立如下的第一编码表，该编码表中定义这N1个字串与第一码字的一一对应关系，其中第一码字的字长为M1比特，且其最高位的比特值为第一特征值。

表1第一编码表

字串	第一码字3 -->
		字串1	第一码字1
字串2	第一码字2
		……	……
字串N1	第一码字N1

2)建立第二编码表的过程：对汉语中最常用的N2个汉字建立如下的第二编码表，该编码表中定义这N2个汉字与第二码字的一一对应关系，其中第二码字的字长为M2比特，且其最高位的比特值为第二特征值，该第二特征值不同于第一特征值。第二编码表中编入的汉字可以是在第一编码表的字串中出现过的汉字，也可以是未出现过的汉字。

表2第二编码表

3)建立第三编码表的过程：对北斗卫星短报文通信系统中传输的短报文的内容进行统计分析，筛选出N3个最常用的字符。其中，字符包括字母、数字和符号等。对这N3个最常用的字符建立如下的第三编码表，该编码表中定义这N3个字符与第三码字的一一对应关系，其中第三码字的字长为M3比特，且其最高位的比特值为第二特征值。

表3第三编码表

字符	第三码字
		字符1	第三码字1
字符2	第三码字2
		……	……
字符N3	第三码字N3

4)建立第四编码表的过程：将除上述最常用的N3个字符之外的其他N4个字符建立第四编码表，该编码表中定义这N4个字符与第四码字的一一对应关系，其中第四码字的字长为M4比特，M4>M3，且其最高位的比特值为第一特征值。

表4第四编码表

基于上述第一、第二、第三和第四编码表的编码过程如下：

1)将需要传输的短报文的内容中包含的在第一编码表中定义的字串，按照第一编码表定义的字串与第一码字的对应关系进行编码，得到长度为M1个比特的第一码字，该第一码字的最高位为第一特征值。

2)将短报文中包含的第一编码表中定义的字串之外的汉字，按照第二编码表定义的汉字与码字的对应关系进行编码，得到长度为M2个比特的第二码字，第一码字的最高位为第二特征值。

3)将短报文中包含的在第三编码表中定义的字符，按照第三编码表定义的字符与码字的对应关系进行编码，得到长度为M3个比特的第三码字，第三码字的最高位为第二特征值。

4)将短报文中包含的未在第三编码表中定义的字符，按照第四编码表定义的字符与码字的对应关系进行编码，得到长度为M4个比特的第四码字，第四码字的最高位为第一特征值。

5)将编码得到的一个或多个第一、第二、第三和第四码字，按照短报文的内容中其出现的先后顺序进行排列，得到信源编码后的报文信息。

可见，本发明的北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编码方法：

1)对于中文内容(或者夹杂着字符的中文习语)，对于在第一编码表中定义的字串，使用字串对应的第一码字来传输，对于未在第一编码表中定义的字串，将单个汉字编码为第二码字来传输。其对比与现有技术中完全将单个汉字编码后传输的方案，在码字的字长相同的情况下，其承载的原始信息量大大增加，即现有技术中只能传输一个汉字的字长本发明却能传输一个字串，极大地提高了信息的传输效率，使得信道容量以及编译码的速度都能得到提升。

2)对于字符内容，优先将最常用的N3个字符编入第三编码表，较为不常用的编入第四编码表，其编码后的第三码字的字长小于第四码字的字长，能够提高传输效率，使得信道容量以及译码的速度都能得到提升。

以下结合本发明的北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编码方法的一个实施例来详细说明本发明的北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编码方法。

在该实施例中，第一码字的字长为16，即M1取值为16，且其最高位为第一特征值0。第四码字的字长也为16，即M4取值为16，且其最高位也为第一特征值0。因此，所有第一码字加上所有第四码字共有2^15＝32768种取值，第一码字和第四码字的取值范围为0x0000～0x7FFF。

第四编码表中编入的N4个字符包括英文大写字母、英文小写字母、以及各种符号。需要注意的是，第四编码表中编入的字符是在第三编码表中未编入的字符。优选地，可以选择ASCII码中可见的79个字符编入第四编码表，此时N4＝79。

第一编码表最多能编入32768-N4个字串，即N1的最大取值为32768-N4。可以筛选出系统中最常用的32768-N4个字串来建立第一编码表。

在该实施例中，第一编码表和第四编码表的示例如下。

表5一个实施例中的第一编码表

字串	第一码字
		晚上	0x0000
什么时候	0x0001
		打电话	0x0002
……	……
		喜欢	0x309A
有多少	0x309B
		……	……

表6一个实施例中的第四编码表

第二编码表可以就使用现有技术中GB2312编码表，其编入的汉字个数为23904个，即N2取值为23904，第二码字的字长为16，即M2取值为16。在GB2312编码表中，第二码字的取值范围为0xA1A0～0xFEFF，可以看出，其最高位的取值为第二特征值1。

第三编码表利用第二码字的取值范围之外的值来构成第三码字。由于第三编码表中是最常用的N3个字符，因此，希望第三码字的字长能够尽量地短。观察第二码字的取值范围0xA1A0～0xFEFF，发现其第一个字节的取值范围为0xA1～0xFE，因此，0x80～0x9F和0xFF这33个码字是没有被第二编码表使用的。

因此，第三编码表编入33个最常用的字符，即N3为33，第三码字的字长为8比特，即M3取值为8。第三码字的取值范围为0x80～0x9F和0xFF，并且其最高位的取值为第二特征值1。这N3个字符包括全角和半角的阿拉伯数字和标点符号。其示例如下：

表7一个实施例中的第三编码表

以下结合本发明的北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编码方法的另一个实施例来详细说明本发明的北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编码方法。

在该实施例中，第二、第三、第四编码表的建立过程与上一个实施例的相同，此处不做重复说明。以下仅描述第一编码表。

本实施例中的第一码字的字长为可变字长，M1取值为10～16，第一码字的最高位为0，其第2～8位的各个不同的值分别对应各个不同的分组，各分组均包括一个八层的哈夫曼树中的16个叶子节点，16个叶子节点分别用第一码字的第9～16比特表示。

八层的哈夫曼树如图3所示，其中的16个叶子节点产生的码字如下表所示：

表8哈夫曼树的16个叶子节点对应的码字

第一码字的比特结构如下表所示：

表9另一个实施例中第一码字的比特结构

可见，在该实施例中，第一编码表的N1的最大取值为2048-N4。

在该实施例中，第一编码表中能够编入的字串的个数比上一个实施例的少，但是其能够使用更少的比特承载同样大的信息量，是比上一个实施例中较优之处。

实际系统中，可以动态地实现两种第一编码表的使用。即在信源编码前比较一下当前情况下两种第一编码表的传输效率，选择传输效率高的那种进行信源编码；同时，需要发送指示标识以便于接收端解码时识别使用的编码表。

在该实施例中，第一编码表的示例如下。

表10另一个实施例中的第一编码表

字串	第一码字9 -->
		晚上	0b0100111110
什么时候	0b0101010010
		打电话	0b0101010110
……	……
		喜欢	0b00011100110
有多少	0b00011010010
		……	……

由于哈夫曼编码的路径唯一的特性，在译码时，只需要先识别待译码字的高8比特以确定分组，然后将低8比特从高位到低位的顺序进行与八层哈夫曼树中的叶子节点的码字进行匹配，只要查找到相同的码字，则可成功解码。即，该实施例中用第一编码表进行解码时，不需要每次都对低8比特进行完全匹配，可能只匹配了其中的高2比特就成功译码。因此，其不但能够提高传输效率(编码后的比特数减少)，还能够提高译码效率(译码时匹配的比特数减少)。

为了进一步提高编译码效率，优选地，将最常用的字串对应最短的码字长度，即使用频率低的字串编码后的第一码字的字长不少于使用频率高与其的字串编码后的第一码字的字长。

在上述两个实施方式中，本发明的北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编码方法的流程图如图2所示。其中，根据第二和第四编码表进行编码的过程与现有技术相同，未在图中展示。其中，待编码内容为短报文的文字内容，编码词指的是编码表中编入的字串、字符或汉字。

对比上述两个实施例中的编码方法与现有技术中的编码方法的传输倍数，即信源编码后与不做信源编码时传输效率之比，其实验数据如下：

表11传输倍数的数据对比

可见，本发明的编码方法，能极大提高北斗的传输中文信息量。

相应地，本发明还提供了一种北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编码装置来实现上述编码过程，如图1所示。本发明的北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编码装置100包括：

第一编码模块110，用于将需要传输的短报文的内容中包含的在第一编码表中定义的字串，按照第一编码表定义的字串与第一码字的对应关系进行编码，得到长度为M1个比特的第一码字，该第一码字的最高位为第一特征值。

第二编码模块120，用于将短报文中包含的第一编码表中定义的字串之外的汉字，按照第二编码表定义的汉字与码字的对应关系进行编码，得到长度为M2个比特的第二码字，第一码字的最高位为第二特征值。

第三编码模块130，用于将短报文中包含的在第三编码表中定义的字符，按照第三编码表定义的字符与码字的对应关系进行编码，得到长度为M3个比特的第三码字，第三码字的最高位为第二特征值。

第四编码模块140，用于将短报文中包含的未在第三编码表中定义的字符，按照第四编码表定义的字符与码字的对应关系进行编码，得到长度为M4个比特的第四码字，第四码字的最高位为第一特征值。

排列模块150，用于将编码得到的一个或多个第一、第二、第三和第四码字，按照短报文的内容中其出现的先后顺序进行排列，得到信源编码后的报文信息。

另一方面，本发明提供了一种基于上述编码方法的北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源解码方法，包括：判断待解码的比特流的最高位是否为第一特征值：

若为第一特征值，则读取比特流的前M1个比特形成第一待译码，并判断第一待译码的取值是否在第一码字的取值范围内，若是则在第一编码表中查找与第一待译码对应的字串，否则在第四编码表中查找与第一待译码对应的字符；

若不为第一特征值，则读取比特流的前M3个比特形成第二待译码，并判断第二待译码的取值是否在第三码字的取值范围内，若是则在第三编码表中查找与第二待译码对应的字符，否则读取比特流的前M2个比特形成第三待译码并在第二编码表中查找与第三待译码对应的汉字；

将得到的一个或多个所述字串、汉字和字符，按照比特流中的先后顺序进行排列，得到信源解码后的报文信息。

发明的北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源解码方法的两个实例分别如图5、6所示。其中，根据第二编码表(即GB2312编码表)进行解码的过程与现有技术相同，未在图中展示。其中，解码缓存中存储的内容为待解码的比特流和解码后的编码词，编码词指的是编码表中编入的字串、字符或汉字。

本发明还提供了一种北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源解码装置，如图4所示，该北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源解码装置200包括：

处理模块250，用于判断待解码的比特流的最高位是否为第一特征值，若为第一特征值，则读取比特流的前M1个比特形成第一待译码，并判断第一待译码的取值是否在第一码字的取值范围内，若是则将第一待译码传输到第一解码模块210，否则将第一待译码传输到第四解码模块240；若不为第一特征值，则读取比特流的前M3个比特形成第二待译码，并判断第二待译码的取值是否在第三码字的取值范围内，若是则将第二待译码传输到第三解码模块230，否则读取比特流的前M2个比特形成第三待译码并将第三待译码传输到第二解码模块220；

第一解码模块210，用于在第一编码表中查找与第一待译码对应的字串并输出；

第二解码模块220，用于在第二编码表中查找与第三待译码对应的汉字并输出；

第三解码模块230，用于在第三编码表中查找与第二待译码对应的字符并输出；

第四解码模块240，用于在第四编码表中查找与第一待译码对应的字符并输出；

拼接模块260，用于将第一、第二、第三和/或第四解码模块210、220、230、240输出的一个或多个所述字串、汉字和字符，按照比特流中的先后顺序进行排列，得到信源解码后的报文信息。

本发明的北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编解码方法及装置，通过大数据统计分析出常用字串，并通过固定长度编码方法及变长哈夫曼编码方法对这些常用字串进行编码，对非常用字串和字符仍采用现有的编码方式，从而拓展北斗卫星通信系统中的中文短信报文的传输容量，使得北斗卫星终端传输中文短信的能力大幅提升。

以上具体实施方式仅为本发明的示例性实施方式，不能用于限定本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这些修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编码方法，其特征在于，包括如下的编码过程：

将所述短报文中包含的在第一编码表中定义的字串，按照所述第一编码表定义的字串与码字的对应关系进行编码，得到长度为M1个比特的第一码字，所述第一码字的最高位为第一特征值；

将所述短报文中包含的所述第一编码表中定义的字串之外的汉字，按照第二编码表定义的汉字与码字的对应关系进行编码，得到长度为M2个比特的第二码字，所述第一码字的最高位为不同于所述第一特征值的第二特征值；

将所述短报文中包含的在第三编码表中定义的字符，按照所述第三编码表定义的字符与码字的对应关系进行编码，得到长度为M3个比特的第三码字，所述第三码字的最高位为所述第二特征值；

将所述短报文中包含的未在所述第三编码表中定义的字符，按照第四编码表定义的字符与码字的对应关系进行编码，得到长度为M4个比特的第四码字，所述第四码字的最高位为所述第一特征值，其中M4>M3；

将编码得到的一个或多个所述第一、第二、第三和第四码字，按照所述短报文中的先后顺序进行排列，得到信源编码后的报文信息，其中，

所述字串为汉字与汉字的组合或汉字与字符的组合，所述字符包括字母、数字和符号。

2.根据权利要求1所述的北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编码方法，其特征在于，在所述编码过程之前还包括如下的建立编码表的过程：

对北斗卫星短报文通信系统中传输的短报文的内容进行统计分析，将最常用的N1个所述字串建立所述第一编码表；

将汉语中最常用的N2个汉字建立所述第二编码表；

对北斗卫星短报文通信系统中传输的短报文的内容进行统计分析，将最常用的N3个字符建立所述第三编码表；

将除最常用的N3个字符之外的其他N4个字符建立所述第四编码表。

3.根据权利要求2所述的北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编码方法，其特征在于，所述第一编码表的N1的最大取值为32768-N4，M1取值为16，所述第一码字的最高位为0，所述第一码字的各不同的值分别与各不同的所述字串一一对应。

4.根据权利要求2所述的北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编码方法，其特征在于，所述第一编码表的N1的最大取值为2048-N4，M1取值为10～16，所述第一码字的最高位为0，其第2～8位的各不同的值分别对应各不同的分组，各所述分组均包括一个八层的哈夫曼树中的16个叶子节点，所述16个叶子节点分别用所述第一码字的第9～16比特表示。

5.根据权利要求2所述的北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编码方法，其特征在于，所述第二编码表为GB2312编码表，N2取值为23904，M2取值为16，所述第二码字的取值为0xA1A0～0xFEFF。

6.根据权利要求2所述的北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编码方法，其特征在于，所述第三编码表的N3的取值为33，M3取值为8，所述第三码字的取值为0x80～0x9F和0xFF，所述第三编码表定义的N3个字符包括全角和半角的阿拉伯数字和标点符号。

7.根据权利要求2所述的北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编码方法，其特征在于，所述第四编码表的建立方式与所述第一编码表的建立方式相同，所述第四编码表定义的N4个字符包括英文大写字母、英文小写字母、以及符号，M4等于M1。

8.一种北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编码装置，其特征在于，包括：

第一编码模块，用于将所述短报文中包含的在第一编码表中定义的字串，按照所述第一编码表定义的字串与码字的对应关系进行编码，得到长度为M1个比特的第一码字，所述第一码字的最高位为第一特征值，所述字串为汉字与汉字的组合或汉字与字符的组合；

第二编码模块，用于将所述短报文中包含的所述第一编码表中定义的字串之外的汉字，按照第二编码表定义的汉字与码字的对应关系进行编码，得到长度为M2个比特的第二码字，所述第一码字的最高位为不同于所述第一特征值的第二特征值；

第三编码模块，用于将所述短报文中包含的在第三编码表中定义的字符，按照所述第三编码表定义的字符与码字的对应关系进行编码，得到长度为M3个比特的第三码字，所述第三码字的最高位为所述第二特征值，所述字符包括字母、数字和符号；

第四编码模块，用于将所述短报文中包含的未在所述第三编码表中定义的字符，按照第四编码表定义的字符与码字的对应关系进行编码，得到长度为M4个比特的第四码字，所述第四码字的最高位为所述第一特征值，其中M4>M3；

排列模块，用于将编码得到的一个或多个所述第一、第二、第三和第四码字，按照所述短报文中的先后顺序进行排列，得到信源编码后的报文信息。

9.一种基于权利要求1所述的编码方法的北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源解码方法，其特征在于，包括：判断待解码的比特流的最高位是否为所述第一特征值，

若为所述第一特征值，则读取所述比特流的前M1个比特形成第一待译码，并判断所述第一待译码的取值是否在所述第一码字的取值范围内，若是则在所述第一编码表中查找与所述第一待译码对应的字串，否则在所述第四编码表中查找与所述第一待译码对应的字符；

若不为所述第一特征值，则读取所述比特流的前M3个比特形成第二待译码，并判断所述第二待译码的取值是否在所述第三码字的取值范围内，若是则在所述第三编码表中查找与所述第二待译码对应的字符，否则读取所述比特流的前M2个比特形成第三待译码并在所述第二编码表中查找与所述第三待译码对应的汉字；

将得到的一个或多个所述字串、汉字和字符，按照所述比特流中的先后顺序进行排列，得到信源解码后的报文信息。

10.一种北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源解码装置，其特征在于，包括：

处理模块，用于判断待解码的比特流的最高位是否为所述第一特征值，若为所述第一特征值，则读取所述比特流的前M1个比特形成第一待译码，并判断所述第一待译码的取值是否在所述第一码字的取值范围内，若是则将所述第一待译码传输到第一解码模块，否则将所述第一待译码传输到第四解码模块；若不为所述第一特征值，则读取所述比特流的前M3个比特形成第二待译码，并判断所述第二待译码的取值是否在所述第三码字的取值范围内，若是则将所述第二待译码传输到第三解码模块，否则读取所述比特流的前M2个比特形成第三待译码并将所述第三待译码传输到所述第二解码模块；

第一解码模块，用于在所述第一编码表中查找与所述第一待译码对应的字串并输出；

第二解码模块，用于在所述第二编码表中查找与所述第三待译码对应的汉字并输出；

第三解码模块，用于在所述第三编码表中查找与所述第二待译码对应的字符并输出；

第四解码模块，用于在所述第四编码表中查找与所述第一待译码对应的字符并输出；

拼接模块，用于将所述第一、第二、第三和/或第四解码模块输出的一个或多个所述字串、汉字和字符，按照所述比特流中的先后顺序进行排列，得到信源解码后的报文信息。