CN106992786B - 一种基带数据压缩方法、装置和系统 - Google Patents
一种基带数据压缩方法、装置和系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种基带数据压缩方法,所述方法包括设置压缩数据的特征项包括IQ数据符号位、单元胞序号位、角度再剖分序号位和幅度再剖分序号位;将连续的基带数据以一定单位数量依次组合成相应的数据组并以单元胞为单位进行均分,确定每一数据组中各个基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值、单元胞序号位的取值、角度再剖分序号位的取值和幅度再剖分序号位的取值;在获取基带数据对应所有特征项的取值后形成压缩数据,并将压缩因子写入压缩数据的相应位置并分别填充至CPRI协议格式中进行发送。实施本发明实施例,能够在满足误差矢量幅度要求的前提下,提高基带信号的IQ数据比例,降低数据的吞吐量,并满足数据压缩对高速光纤的要求。
Description
技术领域
本发明涉及基带信号数据压缩技术领域,尤其涉及一种基带数据压缩方法、装置和系统。
背景技术
现代无线通信系统采用Common Public Radio Interface(CPRI)协议,使用光纤来传输数据和控制信息,然而随着高速率、大带宽的时代到来,对无线数据的需求增长,需要寻找相应的方法来降低数据压缩对高速光纤的要求,因此数据压缩是一种比较重要的方法,可以用于降低数据的吞吐量。
目前,在现有的基带数据压缩过程中,大部分的已有压缩方法是把基带信号的I数据和Q数据作为直角坐标系中的一个点,实现I数据和Q数据各自独立压缩。即便是有其它压缩方法是把基带信号的I数据和Q数据对应为极坐标系中一个点的角度部分和幅度部分,实现I数据和Q数据一起压缩,也仅仅是一小部分,且在这小部分方法中所有幅度对应的角度剖分都是相同的,角度的编码也是独立于幅度编码。
但是,发明人发现上述压缩方法对基带信号的数据压缩均并不是很高效,因此有必要在满足误差矢量幅度要求的前提下,提出一种新的压缩方法来尽量大比例的压缩基带信号的IQ数据,进一步降低数据的吞吐量,满足数据压缩对高速光纤的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种基带数据压缩方法、装置和系统,能够在满足误差矢量幅度要求的前提下,提高基带信号的IQ数据比例,降低数据的吞吐量,并满足数据压缩对高速光纤的要求。
为了解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种基带数据压缩方法,所述方法包括:
S1、设置压缩数据的特征项,所述压缩数据的特征项包括IQ数据符号位、单元胞序号位、角度再剖分序号位和幅度再剖分序号位;
S2、将连续的基带数据以一定单位数量依次组合成相应的数据组,并确定每一数据组中各个基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值,以及确定每一数据组中各个基带数据的幅度及角度;其中,所述一定单位数量包括4个、8个、16个和32个;
S3、在所述确定的每一数据组中各个基带数据的幅度中找到每一数据组中基带数据的幅度最大值,并根据所述找到的每一数据组中基带数据的幅度最大值以及预设的幅度上限阈值,确定每一数据组的缩放因子及其在预设的缩放因子集合中对应的位置;
S4、根据所述确定的每一数据组中各个基带数据的幅度及其对应的缩放因子,得到每一数据组中各个基带数据在预设的幅度剖分界限集合中对应位置,并根据所述得到的每一数据组中各个基带数据在预设的幅度剖分界限集合中对应位置,在预设的角度分段数集合中找到每一数据组中各个基带数据对应位置及其对应的角度分段数;
S5、根据所述确定的每一数据组中各个基带数据的角度以及所述找到的每一数据组中各个基带数据的角度分段数,得到每一数据组中各个基带数据的角度在其对应的角度分段数中的具体位置,并根据所述找到的每一数据组中各个基带数据在所述预设的角度分段数集合中的对应位置以及每一数据组中各个基带数据的角度在其对应的角度分段数中的具体位置,确定每一数据组中各个基带数据对应特征项中单元胞序号位的取值;
S6、根据所述找到的每一数据组中各个基带数据的角度分段数,确定每一数据组中各个基带数据的角度分段范围,并根据所述每一数据组中各个基带数据的角度,将每一数据组中各个基带数据对应其角度分段范围的分段区域作为角度剖分范围,且进一步在所述确定的每一数据组中各个基带数据的角度剖分范围内以预设的角度再剖分段数再次进行剖分,确定每一数据组中各个基带数据的角度在其对应角度再剖分范围中的位置并作为其对应特征项中角度再剖分序号位的取值;
S7、根据所述得到的每一数据组中各个基带数据在预设的幅度剖分界限集合中对应位置,确定每一数据组中各个基带数据对应幅度剖分范围,且进一步在所述确定的每一数据组中各个基带数据的幅度剖分范围内以预设的角度再剖分段数再次进行剖分,确定每一数据组中各个基带数据的幅度在其对应幅度再剖分范围中的位置并作为其对应特征项中幅度再剖分序号位的取值;
S8、根据所述确定的每一数据组中各个基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值、单元胞序号位的取值、角度再剖分序号位的取值和幅度再剖分序号位的取值,将每一数据组中各个基带数据均形成对应的压缩数据,并根据所述确定的每一数据组中各个基带数据对应特征项中单元胞序号位的取值以及每一数据组缩放因子对应的位置,对每一数据组中所形成的满足筛选条件的压缩数据进行一定规律组合并更新,得到每一数据组更新后的压缩数据;
S9、将所述得到的每一数据组更新后的压缩数据分别填充至CPRI协议格式中进行发送。
其中,在所述步骤S1中,所述压缩数据由15个比特数组成;其中,所述压缩数据特征项中IQ数据符号位的取值对应2个比特数,单元胞序号位的取值对应7个比特数、角度再剖分序号位的取值对应3个比特数,幅度再剖分序号位的取值对应3个比特数。
其中,在所述步骤S2中,所述每一数据组中各个基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值由各个基带数据以直角坐标系表示时所处直角坐标系的象限来决定;其中,位于第一象限基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值为00;位于第二象限基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值为10;位于第三象限基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值为11;位于第四象限基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值为01。
其中,所述步骤S3具体包括:
预设缩放因子集合,所述预设的缩放因子集合由2的k次方形成并按照从大到小的顺序排列,并确定每一个缩放因子在所述预设的缩放因子集合中的位置关系;其中,k=0,1,2,...,n;
在所述确定的每一数据组中各个基带数据的幅度中找到每一数据组中基带数据的幅度最大值,且将所述找到的每一数据组中基带数据的幅度最大值依次分别乘以2的k次方,并筛选出每一数据组中所得乘积均小于所述预设的幅度上限阈值时最大的k值;
以每一数据组中所筛选出的最大的k值来计算2的k次方作为每一数据组的缩放因子,且通过所述确定的每一个缩放因子在所述预设的缩放因子集合中的位置关系,找到每一数据组缩放因子所对应的位置并以二进制码表示出来。
其中,所述步骤S4具体包括:
预设幅度剖分界限集合以及预设角度分段数集合,且将所述预设的幅度剖分界限集合中各个界限从小到大排列,并确定每一个界限在所述预设的幅度剖分界限集合中的位置关系以及每一个角度分段数在所述预设的角度分段数集合中的位置关系;
将所述确定的每一数据组中各个基带数据的幅度分别与所属数据组的缩放因子进行相乘,得到每一数据组中各个基带数据的幅度乘积,并将所述得到的每一数据组中各个基带数据的幅度乘积分别与所述预设的幅度剖分界限集合中各个界限一一相减后,取出同一基带数据与各个界限一一相减后的差为负数且取绝对值为最小时对应的界限;
通过所述确定的每一个界限在所述预设的幅度剖分界限集合中的位置关系,找到每一数据组中各个基带数据所取界限对应的位置并作为其对应在所述预设的角度分段数集合中的位置;
根据所述每一数据组中各个基带数据在所述预设的角度分段数集合中的位置,通过所述确定的每一个角度分段数在所述预设的角度分段数集合中的位置关系在所述预设的角度分段数集合中,找到每一数据组中各个基带数据的角度分段数。
其中,所述步骤S5具体包括:
对每一数据组中各个基带数据均按其对应的角度分段数来均分π/2,且找到每一数据组中各个基带数据的角度在其对π/2均分后的具体位置并以数字表示出来;
根据所述找到的每一数据组中各个基带数据在所述预设的角度分段数集合中的对应位置,统计出每一数据组中各个基带数据在所述预设的角度分段数集合中对应位置之前各位置上角度分段数相加之和,且进一步将每一数据组中各个基带数据对应所述预设的角度分段数集合中所统计出的相加之和与其在对π/2均分后所找具体位置的数字进行相加之后得到的和分别作为其对应特征项中单元胞序号位的取值并以二进制码表示出来。
其中,所述每一数据组中各个基带数据按照其对π/2均分后的具体位置以单元胞为单位呈扇状形分布,且不同单元胞之间的面积比例近似反比于高斯分布、Mu率、A率之其一。
其中,所述步骤S6具体包括:
对每一数据组中各个基带数据均按其对应的角度分段数来均分π/2,确定每一数据组中各个基带数据在其对π/2均分后每一份角度分段值,并构建出每一数据组中各个基带数据的角度分段范围;其中,所述每一数据组中各个基带数据的角度分段范围由0为起点以各自对应对π/2均分后所得每一份角度分段值为单位进行递增的方式形成;
根据所述得到的每一数据组中各个基带数据的角度,在所述构建的每一数据组中各个基带数据的角度分段范围中,找到每一数据组中各个基带数据的角度位于所述角度分段范围中的最小区域并分别作为各自对应的角度剖分范围;
将每一数据组中各个基带数据的角度剖分范围再次按预设的角度再剖分段数来均分,得到每一数据组中各个基带数据在对相应的角度剖分范围均分后每一份角度再次分段值,并构建出每一数据组中各个基带数据的角度再剖分范围,且进一步确定每一数据组中各个基带数据的角度再剖分范围中各角度的位置关系;其中,所述每一数据组中各个基带数据的角度再剖分范围由其各自对应角度剖分范围的最小值为起点以各自对应均分后所得每一份角度再次分段值为单位进行递增的方式形成;其中,所述预设的角度再剖分段数由所述压缩数据特征项中角度再剖分序号位对应的比特数决定;
根据所述得到的每一数据组中各个基带数据的角度以及每一数据组中各个基带数据的角度再剖分范围中各角度的位置关系,在所述构建的每一数据组中各个基带数据的角度再剖分范围中,找到每一数据组中各个基带数据的角度的位置作为其对应特征项中角度再剖分序号位的取值并以二进制码表示出来。
其中,所述步骤S7具体包括:
根据所述得到的每一数据组中各个基带数据的幅度,在所述预设的幅度剖分界限集合中,找到每一数据组中各个基带数据的幅度与其所属数据组中缩放因子的乘积位于所述预设的幅度剖分界限集合中的最小区域并分别作为各自对应的幅度剖分范围;
将每一数据组中各个基带数据的幅度剖分范围再次按预设的幅度再剖分段数来均分,得到每一数据组中各个基带数据在对相应的幅度剖分范围均分后每一份幅度分段值,并构建出每一数据组中各个基带数据的幅度再剖分范围,且进一步确定每一数据组中各个基带数据的幅度再剖分范围中各幅度的位置关系;其中,所述每一数据组中各个基带数据的幅度再剖分范围由其各自对应幅度剖分范围的最小值为起点以各自对应均分后所得每一份幅度分段值为单位进行递增的方式形成;其中,所述预设的幅度再剖分段数由所述压缩数据特征项中幅度再剖分序号位对应的比特数决定;
根据所述得到的每一数据组中各个基带数据的幅度以及每一数据组中各个基带数据的幅度再剖分范围中各幅度的位置关系,在所述构建的每一数据组中各个基带数据的幅度再剖分范围中,找到每一数据组中各个基带数据的幅度的位置作为其对应特征项中幅度再剖分序号位的取值并以二进制码表示出来。
其中,所述步骤S8具体包括:
根据所述确定的每一数据组中各个基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值、单元胞序号位的取值、角度再剖分序号位的取值和幅度再剖分序号位的取值,将每一数据组中各个基带数据均形成对应的压缩数据;
将每一数据组中各个压缩数据特征项中IQ数据符号位的取值、单元胞序号位的取值、角度再剖分序号位的取值和幅度再剖分序号位的取值均以二进制码表示出来以及将每一数据组缩放因子的位置以二进制码表示出来,并确定每一数据组缩放因子位置以二进制码表示后所得总长度;
在每一数据组中均筛选出与其对应缩放因子位置的二进制码总长度同等个数的压缩数据,且所筛选出的压缩数据的特征项中单元胞序号位的取值为最小,并进一步确定所筛选出的压缩数据的特征项中角度再剖分序号位的二进制码和幅度再剖分序号位的二进制码;
在同一数据组中,按照单元胞序号位的取值从小到大的顺序依次将所筛选出的压缩数据的特征项中角度再剖分序号位的二进制码的末位或幅度再剖分序号位的二进制码的末位由其对应缩放因子位置的二进制码从末位到首位方式进行一一对应置换;
待每一数据组中所筛选出的压缩数据置换完成后并更新,得到每一数据组更新后的压缩数据。
本发明实施例还提供了一种基带数据压缩装置,所述基带数据压缩装置包括:
设置单元,用于设置压缩数据的特征项,所述压缩数据的特征项包括IQ数据符号位、单元胞序号位、角度再剖分序号位和幅度再剖分序号位;
第一特征项取值单元,用于将连续的基带数据以一定单位数量依次组合成相应的数据组,并确定每一数据组中各个基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值,以及确定每一数据组中各个基带数据的幅度及角度;其中,所述一定单位数量包括4个、8个、16个和32个;
压缩因子取值单元,用于在所述确定的每一数据组中各个基带数据的幅度中找到每一数据组中基带数据的幅度最大值,并根据所述找到的每一数据组中基带数据的幅度最大值以及预设的幅度上限阈值,确定每一数据组的缩放因子及其在预设的缩放因子集合中对应的位置;
剖分单元,用于根据所述确定的每一数据组中各个基带数据的幅度及其对应的缩放因子,得到每一数据组中各个基带数据在预设的幅度剖分界限集合中对应位置,并根据所述得到的每一数据组中各个基带数据在预设的幅度剖分界限集合中对应位置,在预设的角度分段数集合中找到每一数据组中各个基带数据对应位置及其对应的角度分段数;
第二特征项取值单元,用于根据所述确定的每一数据组中各个基带数据的角度以及所述找到的每一数据组中各个基带数据的角度分段数,得到每一数据组中各个基带数据的角度在其对应的角度分段数中的具体位置,并根据所述找到的每一数据组中各个基带数据在所述预设的角度分段数集合中的对应位置以及每一数据组中各个基带数据的角度在其对应的角度分段数中的具体位置,确定每一数据组中各个基带数据对应特征项中单元胞序号位的取值;
第三特征项取值单元,用于根据所述找到的每一数据组中各个基带数据的角度分段数,确定每一数据组中各个基带数据的角度分段范围,并根据所述每一数据组中各个基带数据的角度,将每一数据组中各个基带数据对应其角度分段范围的分段区域作为角度剖分范围,且进一步在所述确定的每一数据组中各个基带数据的角度剖分范围内以预设的角度再剖分段数再次进行剖分,确定每一数据组中各个基带数据的角度在其对应角度再剖分范围中的位置并作为其对应特征项中角度再剖分序号位的取值;
第四特征项取值单元,用于根据所述得到的每一数据组中各个基带数据在预设的幅度剖分界限集合中对应位置,确定每一数据组中各个基带数据对应幅度剖分范围,且进一步在所述确定的每一数据组中各个基带数据的幅度剖分范围内以预设的角度再剖分段数再次进行剖分,确定每一数据组中各个基带数据的幅度在其对应幅度再剖分范围中的位置并作为其对应特征项中幅度再剖分序号位的取值;
压缩单元,用于根据所述确定的每一数据组中各个基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值、单元胞序号位的取值、角度再剖分序号位的取值和幅度再剖分序号位的取值,将每一数据组中各个基带数据均形成对应的压缩数据,并根据所述确定的每一数据组中各个基带数据对应特征项中单元胞序号位的取值以及每一数据组缩放因子对应的位置,对每一数据组中所形成的满足筛选条件的压缩数据进行一定规律组合并更新,得到每一数据组更新后的压缩数据;
发送单元,用于将所述得到的每一数据组更新后的压缩数据分别填充至CPRI协议格式中进行发送。
其中,所述压缩因子取值单元包括:
第一预设模块,用于预设缩放因子集合,所述预设的缩放因子集合由2的k次方形成并按照从大到小的顺序排列,并确定每一个缩放因子在所述预设的缩放因子集合中的位置关系;其中,k=0,1,2,...,n;
第一筛选模块,用于在所述确定的每一数据组中各个基带数据的幅度中找到每一数据组中基带数据的幅度最大值,且将所述找到的每一数据组中基带数据的幅度最大值依次分别乘以2的k次方,并筛选出每一数据组中所得乘积均小于所述预设的幅度上限阈值时最大的k值;
缩放因子及其位置确定模块,用于以每一数据组中所筛选出的最大的k值来计算2的k次方作为每一数据组的缩放因子,且通过所述确定的每一个缩放因子在所述预设的缩放因子集合中的位置关系,找到每一数据组缩放因子所对应的位置并以二进制码表示出来。
其中,所述剖分单元包括:
第二预设模块,用于预设幅度剖分界限集合以及预设角度分段数集合,且将所述预设的幅度剖分界限集合中各个界限从小到大排列,并确定每一个界限在所述预设的幅度剖分界限集合中的位置关系以及每一个角度分段数在所述预设的角度分段数集合中的位置关系;
幅度界限确定模块,用于将所述确定的每一数据组中各个基带数据的幅度分别与所属数据组的缩放因子进行相乘,得到每一数据组中各个基带数据的幅度乘积,并将所述得到的每一数据组中各个基带数据的幅度乘积分别与所述预设的幅度剖分界限集合中各个界限一一相减后,取出同一基带数据与各个界限一一相减后的差为负数且取绝对值为最小时对应的界限;
角度分段数位置确定模块,用于通过所述确定的每一个界限在所述预设的幅度剖分界限集合中的位置关系,找到每一数据组中各个基带数据所取界限对应的位置并作为其对应在所述预设的角度分段数集合中的位置;
角度分段数确定模块,用于根据所述每一数据组中各个基带数据在所述预设的角度分段数集合中的位置,通过所述确定的每一个角度分段数在所述预设的角度分段数集合中的位置关系在所述预设的角度分段数集合中,找到每一数据组中各个基带数据的角度分段数。
其中,所述第二特征项取值单元包括:
角度位置确定模块,用于对每一数据组中各个基带数据均按其对应的角度分段数来均分π/2,且找到每一数据组中各个基带数据的角度在其对π/2均分后的具体位置并以数字表示出来;
单元胞序号位取值确定模块,用于根据所述找到的每一数据组中各个基带数据在所述预设的角度分段数集合中的对应位置,统计出每一数据组中各个基带数据在所述预设的角度分段数集合中对应位置之前各位置上角度分段数相加之和,且进一步将每一数据组中各个基带数据对应所述预设的角度分段数集合中所统计出的相加之和与其在对π/2均分后所找具体位置的数字进行相加之后得到的和分别作为其对应特征项中单元胞序号位的取值并以二进制码表示出来。
其中,所述第三特征项取值单元包括:
角度分断范围确定模块,用于对每一数据组中各个基带数据均按其对应的角度分段数来均分π/2,确定每一数据组中各个基带数据在其对π/2均分后每一份角度分段值,并构建出每一数据组中各个基带数据的角度分段范围;其中,所述每一数据组中各个基带数据的角度分段范围由0为起点以各自对应对π/2均分后所得每一份角度分段值为单位进行递增的方式形成;
角度剖分范围确定模块,用于根据所述得到的每一数据组中各个基带数据的角度,在所述构建的每一数据组中各个基带数据的角度分段范围中,找到每一数据组中各个基带数据的角度位于所述角度分段范围中的最小区域并分别作为各自对应的角度剖分范围;
角度再剖分范围确定模块,用于将每一数据组中各个基带数据的角度剖分范围再次按预设的角度再剖分段数来均分,得到每一数据组中各个基带数据在对相应的角度剖分范围均分后每一份角度再次分段值,并构建出每一数据组中各个基带数据的角度再剖分范围,且进一步确定每一数据组中各个基带数据的角度再剖分范围中各角度的位置关系;其中,所述每一数据组中各个基带数据的角度再剖分范围由其各自对应角度剖分范围的最小值为起点以各自对应均分后所得每一份角度再次分段值为单位进行递增的方式形成;其中,所述预设的角度再剖分段数由所述压缩数据特征项中角度再剖分序号位对应的比特数决定;
角度再剖分序号位取值确定模块,用于根据所述得到的每一数据组中各个基带数据的角度以及每一数据组中各个基带数据的角度再剖分范围中各角度的位置关系,在所述构建的每一数据组中各个基带数据的角度再剖分范围中,找到每一数据组中各个基带数据的角度的位置作为其对应特征项中角度再剖分序号位的取值并以二进制码表示出来。
其中,所述第四特征项取值单元包括:
幅度剖分范围确定模块,用于根据所述得到的每一数据组中各个基带数据的幅度,在所述预设的幅度剖分界限集合中,找到每一数据组中各个基带数据的幅度与其所属数据组中缩放因子的乘积位于所述预设的幅度剖分界限集合中的最小区域并分别作为各自对应的幅度剖分范围;
幅度再剖分范围确定模块,用于将每一数据组中各个基带数据的幅度剖分范围再次按预设的幅度再剖分段数来均分,得到每一数据组中各个基带数据在对相应的幅度剖分范围均分后每一份幅度分段值,并构建出每一数据组中各个基带数据的幅度再剖分范围,且进一步确定每一数据组中各个基带数据的幅度再剖分范围中各幅度的位置关系;其中,所述每一数据组中各个基带数据的幅度再剖分范围由其各自对应幅度剖分范围的最小值为起点以各自对应均分后所得每一份幅度分段值为单位进行递增的方式形成;其中,所述预设的幅度再剖分段数由所述压缩数据特征项中幅度再剖分序号位对应的比特数决定;
幅度再剖分序号位取值确定模块,用于根据所述得到的每一数据组中各个基带数据的幅度以及每一数据组中各个基带数据的幅度再剖分范围中各幅度的位置关系,在所述构建的每一数据组中各个基带数据的幅度再剖分范围中,找到每一数据组中各个基带数据的幅度的位置作为其对应特征项中幅度再剖分序号位的取值并以二进制码表示出来。
其中,所述压缩单元包括:
压缩数据形成模块,用于根据所述确定的每一数据组中各个基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值、单元胞序号位的取值、角度再剖分序号位的取值和幅度再剖分序号位的取值,将每一数据组中各个基带数据均形成对应的压缩数据;
压缩数据二进制码替换模块,用于将每一数据组中各个压缩数据特征项中IQ数据符号位的取值、单元胞序号位的取值、角度再剖分序号位的取值和幅度再剖分序号位的取值均以二进制码表示出来以及将每一数据组缩放因子的位置以二进制码表示出来,并确定每一数据组缩放因子位置以二进制码表示后所得总长度;
第二筛选模块,用于在每一数据组中均筛选出与其对应缩放因子位置的二进制码总长度同等个数的压缩数据,且所筛选出的压缩数据的特征项中单元胞序号位的取值为最小,并进一步确定所筛选出的压缩数据的特征项中角度再剖分序号位的二进制码和幅度再剖分序号位的二进制码;
缩放因子置换模块,用于在同一数据组中,按照单元胞序号位的取值从小到大的顺序依次将所筛选出的压缩数据的特征项中角度再剖分序号位的二进制码的末位或幅度再剖分序号位的二进制码的末位由其对应缩放因子位置的二进制码从末位到首位方式进行一一对应置换;
压缩数据更新模块,用于待每一数据组中所筛选出的压缩数据置换完成后并更新,得到每一数据组更新后的压缩数据。
本发明实施例又提供了一种基带数据压缩系统,所述系统包括如前述的基带数据压缩装置和光纤。
实施本发明实施例,具有如下有益效果:
在本发明实施例中,由于基带数据以单元胞为单位进行均分,并形成具有特征项由IQ数据符号位、单元胞序号位、角度再剖分序号位和幅度再剖分序号位组成的压缩数据,且该压缩数据上还集成有压缩因子并以二进制码进行传输,从而在满足误差矢量幅度要求的前提下,提高基带信号的IQ数据比例,降低数据的吞吐量,且比传统压缩方法多压缩1.5个比特数,并满足数据压缩对高速光纤的要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1为本发明实施例一提供的基带数据压缩方法的流程图;
图2为本发明实施例一提供的基带数据压缩方法中单元胞分布示意图;
图3为本发明实施例二提供的基带数据压缩发送装置的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
如图1所示,为本发明实施例一提供的一种基带数据压缩方法,所述方法具体包括:
步骤S1、设置压缩数据的特征项,所述压缩数据的特征项包括IQ数据符号位、单元胞序号位、角度再剖分序号位和幅度再剖分序号位;
具体过程为,压缩数据由15个比特数组成;其中,压缩数据特征项中IQ数据符号位的取值对应2个比特数,单元胞序号位的取值对应7个比特数、角度再剖分序号位的取值对应3个比特数,幅度再剖分序号位的取值对应3个比特数。可以理解的是,压缩数据特征项中对应有2个比特数的IQ数据符号位和7个比特数的单元胞序号位可以合并成具有9个比特数的新单元胞序号位。
当然,压缩数据也可以由具有其它不同长度的比特数组成,例如压缩数据特征项中IQ数据符号位的取值对应2个比特数,单元胞序号位的取值对应5到10个比特数、角度再剖分序号位的取值对应0到6个比特数,幅度再剖分序号位的取值对应0到6个比特数。应当说明的是,压缩数据具体比特数的取值依据对数据压缩比例的要求和对误差矢量幅度的要求来确定。
在一个实施例中,压缩数据由长度为15位的二进制码表示,其中,IQ数据符号位对应1-2位,单元胞序号位对应3-9位、角度再剖分序号位对应10-12位、幅度再剖分序号位对应13-15位。由此可见,基带数据的单元胞均分总个数为2的7次方=128个。
步骤S2、将连续的基带数据以一定单位数量依次组合成相应的数据组,并确定每一数据组中各个基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值,以及确定每一数据组中各个基带数据的幅度及角度;
具体过程为,将连续的4个、8个、16个或32个等固定单位个数的基带数据进行组合形成一个数据组。
首先,根据每一数据组中各个基带数据以直角坐标系表示时所处直角坐标系的象限来决定对应特征项中IQ数据符号位的取值。
例如:设定I数据为正,取值为0;反之,取值为1;同理设定Q数据为正时,取值为0;反之,取值为1。因此,根据直角坐标系的四个象限分别得出基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值并以2位二进制码表示,具体如下:
(1)基带数据位于第一象限:特征项中IQ数据符号位的取值为00;
(2)基带数据位于第二象限,特征项中IQ数据符号位的取值为10;
(3)基带数据位于第三象限,特征项中IQ数据符号位的取值为11;
(4)基带数据位于第四象限,特征项中IQ数据符号位的取值为01。
又例如:设定I数据为正,取值为1;反之,取值为0;同理设定Q数据为正时,取值为0;反之,取值为1。因此,根据直角坐标系的四个象限分别得出基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值并以2位二进制码表示,具体如下:
(5)基带数据位于第一象限:特征项中IQ数据符号位的取值为10;
(6)基带数据位于第二象限,特征项中IQ数据符号位的取值为00;
(7)基带数据位于第三象限,特征项中IQ数据符号位的取值为01;
(8)基带数据位于第四象限,特征项中IQ数据符号位的取值为11。
其次,基带数据的幅度通过对基带数据的I数据和Q数据进行模的求解得到,基带数据的角度通过计算基带数据与坐标的夹角除以90度并乘以π/2得到。
在一个实施例中,以连续的8个直角坐标表示的基带数据形成M数据组(其中实部是I数据部分,虚部是Q数据部分),具体如下:
M数据组=[1164-1968i,1201+116i,-1739-407i,898-1397i,1710+20i,295-3012i,3383-2612i,3621-4i];
以基带数据1164-1968i为例,由于基带数据1164-1968i位于直角坐标系的第四象限,因此特征项中IQ数据符号位的取值为01,并通过对该基带数据的I数据1164和Q数据1968进行模的求解得到幅度为2286以及通过计算该基带数据与坐标的夹角(即59.4度)除以90度并乘以π/2得到角度为1.0367。
同理以此类推,可以求出M数据组中其它基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值、幅度及角度。
步骤S3、在所述确定的每一数据组中各个基带数据的幅度中找到每一数据组中基带数据的幅度最大值,并根据所述找到的每一数据组中基带数据的幅度最大值以及预设的幅度上限阈值,确定每一数据组的缩放因子及其在预设的缩放因子集合中对应的位置;
具体过程为,预设缩放因子集合,预设的缩放因子集合由2的k次方形成并按照从大到小的顺序排列。并确定每一个缩放因子在预设的缩放因子集合中的位置关系;其中,k=0,1,2,...,n;
在确定的每一数据组中各个基带数据的幅度中找到每一数据组中基带数据的幅度最大值,且将找到的每一数据组中基带数据的幅度最大值依次分别乘以2的k次方,并筛选出每一数据组中所得乘积均小于预设的幅度上限阈值时最大的k值;
以每一数据组中所筛选出的最大的k值来计算2的k次方作为每一数据组的缩放因子,且通过确定的每一个缩放因子在所述预设的缩放因子集合中的位置关系,找到每一数据组缩放因子所对应的位置并以二进制码表示出来。
在一个实施例中,预设缩放因子集合B=[16384,8192,4096,2048,1024,512,256,128,64,32,16,8,4,2,1],对应的位置关系从左到右分别对应为0~14,当然在使用二进制码表示位置关系时使用4个比特数,而对应2的k次方取值k对应为14~0;进一步设置幅度上限阈值为16384;
继续以M数据组为例,M数据组中8个基带数据的幅度依次为2286、1207、3825、1661、1710、3026、4274和3621,找到M数据组中幅度最大值为4274,将4274与缩放因子集合B中的每一个缩放因子均相乘,得到15个乘积分别为70025216、35012608、17506304、8753152、4376576、2188288、1094144、547072、273536、36768、68384、34192、17096、8548和4274;
选出小于幅度上限阈值16384的乘积,即8548和4274,对应k=[1,0];因此很容易发现,8548为最靠近幅度上限阈值16384的乘积,即找出k=[1,0]中的最大值为1,因此在缩放因子集合B找到M数据组的缩放因子=2,其对应的位置为13并以二进制码表示为1101。同理以此类推,可以得到其它数据组的缩放因子及其对应的以二进制码表示的位置。
步骤S4、根据所述确定的每一数据组中各个基带数据的幅度及其对应的缩放因子,得到每一数据组中各个基带数据在预设的幅度剖分界限集合中对应位置,并根据所述得到的每一数据组中各个基带数据在预设的幅度剖分界限集合中对应位置,在预设的角度分段数集合中找到每一数据组中各个基带数据对应位置及其对应的角度分段数;
具体过程为,预设幅度剖分界限集合以及预设角度分段数集合,且将预设的幅度剖分界限集合中各个界限从小到大排列,并确定每一个界限在预设的幅度剖分界限集合中的位置关系以及每一个角度分段数在预设的角度分段数集合中的位置关系;
将确定的每一数据组中各个基带数据的幅度分别与所属数据组的缩放因子进行相乘,得到每一数据组中各个基带数据的幅度乘积,并将得到的每一数据组中各个基带数据的幅度乘积分别与预设的幅度剖分界限集合中各个界限一一相减后,取出同一基带数据与各个界限一一相减后的差为负数且取绝对值为最小时对应的界限;
通过确定的每一个界限在所述预设的幅度剖分界限集合中的位置关系,找到每一数据组中各个基带数据所取界限对应的位置并作为其对应在预设的角度分段数集合中的位置;
根据每一数据组中各个基带数据在预设的角度分段数集合中的位置,通过确定的每一个角度分段数在所述预设的角度分段数集合中的位置关系在预设的角度分段数集合中,找到每一数据组中各个基带数据的角度分段数。
应当说明的是,角度分段数集合就是基带数据以单元胞为单位均分个数的集合。
在一个实施例中,继续以M数据组中基带数据1164-1968i为例,预设幅度剖分界限集合C=[623,1397,2270,3048,3920,4770,5632,6531,7492,8546,9650,10962,12375,14175,16384],此时可以确定每一个界限对应幅度剖分界限集合C的位置关系,同理预设角度分段数集合D=[1,2,4,5,7,8,9,10,11,12,12,13,12,12,10],此时可以确定每一个角度分段数对应角度分段数集合D的位置关系;
由于基带数据1164-1968i幅度为2286,将2286乘以M数据组的缩放因子2乘积为4572,该乘积位于[3920,4770]之间,与4770之间的差为负且绝对值最小,从而确定4770为该基带数据所找的界限;
在幅度剖分界限集合C=[623,1397,2270,3048,3920,4770,5632,6531,7492,8546,9650,10962,12375,14175,16384]中找到4770的位置为第6个,因此在角度分段数集合D=[1,2,4,5,7,8,9,10,11,12,12,13,12,12,10]中找出第6个位置上对应的角度分段数为8,即基带数据1164-1968i的角度分段数为8。
步骤S5、根据所述确定的每一数据组中各个基带数据的角度以及所述找到的每一数据组中各个基带数据的角度分段数,得到每一数据组中各个基带数据的角度在其对应的角度分段数中的具体位置,并根据所述找到的每一数据组中各个基带数据在所述预设的角度分段数集合中的对应位置以及每一数据组中各个基带数据的角度在其对应的角度分段数中的具体位置,确定每一数据组中各个基带数据对应特征项中单元胞序号位的取值;
具体过程为,对每一数据组中各个基带数据均按其对应的角度分段数来均分π/2,且找到每一数据组中各个基带数据的角度在其对π/2均分后的具体位置并以数字表示出来;
根据找到的每一数据组中各个基带数据在预设的角度分段数集合中的对应位置,统计出每一数据组中各个基带数据在预设的角度分段数集合中对应位置之前各位置上角度分段数相加之和,且进一步将每一数据组中各个基带数据对应预设的角度分段数集合中所统计出的相加之和与其在对π/2均分后所找具体位置的数字进行相加之后得到的和分别作为其对应特征项中单元胞序号位的取值并以二进制码表示出来。
应当说明的是,每一数据组中各个基带数据按照其对π/2均分后的具体位置以单元胞为单位呈扇状形分布,即根据角度分段数集合中各角度分段数进行分布,且不同单元胞之间的面积比例近似反比于高斯分布、Mu率、A率之其一,如图2所示。
在一个实施例中,继续以M数据组中基带数据1164-1968i为例,将该基带数据以角度分段数8对π/2均分,得到由9个节点形成角度分段范围=[0,0.1963,0.3927,0.5890,0.7854,0.9817,1.1781,1.3744,1.5708],找到该基带数据角度为1.0367位于第5段(从0开始计数),即位于[0.9817,1.1781]之间,因此得到具体位置为5;其中,每一份角度分段值为0.1963;
由于基带数据1164-1968i在角度分段数集合D=[1,2,4,5,7,8,9,10,11,12,12,13,12,12,10]中的位置为第6个,统计角度分段数集合D之前5个位置上角度分段数之和,即统计[1,2,4,5,7]之和=19,并将19与具体位置5相加得到和为24,即得到该基带数据对应特征项中单元胞序号位的取值为24,并以8位二进制码表示出来为0011000。同理以此类推,同一数据组或不同数据组中各个基带数据对应特征项中单元胞序号位的取值及二进制码。
步骤S6、根据所述找到的每一数据组中各个基带数据的角度分段数,确定每一数据组中各个基带数据的角度分段范围,并根据所述每一数据组中各个基带数据的角度,将每一数据组中各个基带数据对应其角度分段范围的分段区域作为角度剖分范围,且进一步在所述确定的每一数据组中各个基带数据的角度剖分范围内以预设的角度再剖分段数再次进行剖分,确定每一数据组中各个基带数据的角度在其对应角度再剖分范围中的位置并作为其对应特征项中角度再剖分序号位的取值;
具体过程为,对每一数据组中各个基带数据均按其对应的角度分段数来均分π/2,确定每一数据组中各个基带数据在其对π/2均分后每一份角度分段值,并构建出每一数据组中各个基带数据的角度分段范围;其中,每一数据组中各个基带数据的角度分段范围由0为起点以各自对应对π/2均分后所得每一份角度分段值为单位进行递增的方式形成;
根据得到的每一数据组中各个基带数据的角度,在构建的每一数据组中各个基带数据的角度分段范围中,找到每一数据组中各个基带数据的角度位于角度分段范围中的最小区域并分别作为各自对应的角度剖分范围;
将每一数据组中各个基带数据的角度剖分范围再次按预设的角度再剖分段数来均分,得到每一数据组中各个基带数据在对相应的角度剖分范围均分后每一份角度再次分段值,并构建出每一数据组中各个基带数据的角度再剖分范围,且进一步确定每一数据组中各个基带数据的角度再剖分范围中各角度的位置关系;其中,每一数据组中各个基带数据的角度再剖分范围由其各自对应角度剖分范围的最小值为起点以各自对应均分后所得每一份角度再次分段值为单位进行递增的方式形成;其中,预设的角度再剖分段数由压缩数据特征项中角度再剖分序号位对应的比特数决定;
根据得到的每一数据组中各个基带数据的角度以及每一数据组中各个基带数据的角度再剖分范围中各角度的位置关系,在构建的每一数据组中各个基带数据的角度再剖分范围中,找到每一数据组中各个基带数据的角度的位置作为其对应特征项中角度再剖分序号位的取值并以二进制码表示出来。
在一个实施例中,继续以M数据组中基带数据1164-1968i为例,将该基带数据以角度分段数8对π/2均分,得到由9个节点形成的角度分段范围=[0,0.1963,0.3927,0.5890,0.7854,0.9817,1.1781,1.3744,1.5708],并找到该基带数据角度为1.0367位于最小区域[0.9817,1.1781]之间,因此将[0.9817,1.1781]作为角度剖分范围;其中,每一份角度分段值为0.1963;
由于角度再剖分序号位对应的比特数有3个,因此预设的角度再剖分段数为2的3次方,从而进一步以角度再剖分段数8对角度剖分范围进行均分,即对最小区域[0.9817,1.1781]均分,再次得到由9个节点形成的角度再剖分范围=[0.9817,1.0063,1.0308,1.0554,1.0799,1.1045,1.1290,1.1536,1.1781],找到该基带数据角度为1.0367位于角度再剖分范围的第2段(从0开始计数),即[1.0308,1.0554]之间,得到该基带数据对应特征项中角度再剖分序号位的取值为2,并以二进制码表示为010。
步骤S7、根据所述得到的每一数据组中各个基带数据在预设的幅度剖分界限集合中对应位置,确定每一数据组中各个基带数据对应幅度剖分范围,且进一步在所述确定的每一数据组中各个基带数据的幅度剖分范围内以预设的幅度再剖分段数再次进行剖分,确定每一数据组中各个基带数据的幅度在其对应幅度再剖分范围中的位置并作为其对应特征项中幅度再剖分序号位的取值;
具体过程为,根据得到的每一数据组中各个基带数据的幅度,在预设的幅度剖分界限集合中,找到每一数据组中各个基带数据的幅度与其所属数据组中缩放因子的乘积位于预设的幅度剖分界限集合中的最小区域并分别作为各自对应的幅度剖分范围;
将每一数据组中各个基带数据的幅度剖分范围再次按预设的幅度再剖分段数来均分,得到每一数据组中各个基带数据在对相应的幅度剖分范围均分后每一份幅度分段值,并构建出每一数据组中各个基带数据的幅度再剖分范围,且进一步确定每一数据组中各个基带数据的幅度再剖分范围中各幅度的位置关系;其中,所述每一数据组中各个基带数据的幅度再剖分范围由其各自对应幅度剖分范围的最小值为起点以各自对应均分后所得每一份幅度分段值为单位进行递增的方式形成;其中,预设的幅度再剖分段数由压缩数据特征项中幅度再剖分序号位对应的比特数决定;
根据得到的每一数据组中各个基带数据的幅度以及每一数据组中各个基带数据的幅度再剖分范围中各幅度的位置关系,在构建的每一数据组中各个基带数据的幅度再剖分范围中,找到每一数据组中各个基带数据的幅度的位置作为其对应特征项中幅度再剖分序号位的取值并以二进制码表示出来。
在一个实施例中,继续以M数据组中基带数据1164-1968i为例,该基带数据的幅度为2286,与缩放因子2的乘积为4572,在幅度剖分界限集合C=[623,1397,2270,3048,3920,4770,5632,6531,7492,8546,9650,10962,12375,14175,16384]中,找到乘积4572位于[3920,4770]之间,并将[3920,4770]作为幅度剖分范围;
由于幅度再剖分序号位对应的比特数有3个,因此预设的幅度再剖分段数为2的3次方,从而将幅度剖分范围[3920,4770]以幅度再剖分段数8均分,得到由9个节点形成的幅度再剖分范围=[3920,4026,4133,4239,4345,4451,4558,4664,4770],其中,每一份幅度分段值为107;
找到该基带数据幅度乘积为4572位于幅度再剖分范围的第6段(从0开始计数),即[4558,4664]之间,得到该基带数据对应特征项中角度再剖分序号位的取值为6,并以二进制码表示为110。
步骤S8、根据所述确定的每一数据组中各个基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值、单元胞序号位的取值、角度再剖分序号位的取值和幅度再剖分序号位的取值,将每一数据组中各个基带数据均形成对应的压缩数据,并根据所述确定的每一数据组中各个基带数据对应特征项中单元胞序号位的取值以及每一数据组缩放因子对应的位置,对每一数据组中所形成的满足筛选条件的压缩数据进行一定规律组合并更新,得到每一数据组更新后的压缩数据;
具体过程为,根据确定的每一数据组中各个基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值、单元胞序号位的取值、角度再剖分序号位的取值和幅度再剖分序号位的取值,将每一数据组中各个基带数据均形成对应的压缩数据;
将每一数据组中各个压缩数据特征项中IQ数据符号位的取值、单元胞序号位的取值、角度再剖分序号位的取值和幅度再剖分序号位的取值均以二进制码表示出来以及将每一数据组缩放因子的位置以二进制码表示出来,并确定每一数据组缩放因子位置以二进制码表示后所得总长度;
在每一数据组中均筛选出与其对应缩放因子位置的二进制码总长度同等个数的压缩数据,且所筛选出的压缩数据的特征项中单元胞序号位的取值为最小,并进一步确定所筛选出的压缩数据的特征项中角度再剖分序号位的二进制码和幅度再剖分序号位的二进制码;
在同一数据组中,按照单元胞序号位的取值从小到大的顺序依次将所筛选出的压缩数据的特征项中角度再剖分序号位的二进制码的末位或幅度再剖分序号位的二进制码的末位由其对应缩放因子位置的二进制码从末位到首位方式进行一一对应置换;
待每一数据组中所筛选出的压缩数据置换完成后并更新,得到每一数据组更新后的压缩数据。
在一个实施例中,通过前述步骤,M数据组中基带数据1164-1968i以二进制码表示的压缩数据为01 0011000 010 110;以此类推,得到M数据组中8个基带数据=[1164-1968i,1201+116i,-1739-407i,898-1397i,1710+20i,295-3012i,3383-2612i,3621-4i]的二进制码压缩数据分别对应为:
01 0011000 010 110;
00 0000111 010 001;
11 1000001 011 001;
01 0010000 011 010;
00 0001100 000 011;
01 0101101 011 011;
01 1001010 000 000;
01 0101110 000 101。
此时,M数据组缩放因子的二进制码为1101,总长度为4;因此,在M数据组的8个二进制压缩数据中,找出单元胞序号位的取值最小的4个,即从上往下数第1个0011000,第2个0000111,第4个0010000和第5个0001100,且从小到大排序为2、5、4、1;
分两种方式进行缩放因子的置换,具体如下:
(I)缩放因子置换角度再剖分序号位:取出1、2、4和5的角度再剖分序号位的二进制码,如010、010、011和000,按照排序为2、5、4、1的方式排序置换这四个角度再剖分序号位末位,即010、000、011和010,此时缩放因子置换的顺序从末位到首位,具体置换顺序为1011,得到011、000、011和011;
更新,得到更新后的压缩数据分别对应为:
010011000011110;
000000111011001;
111000001011001;
010010000011010;
000001100000011;
010101101011011;
011001010000000;
010101110000101。
(II)缩放因子置换幅度再剖分序号位:取出1、2、4和5的幅度再剖分序号位的二进制码,如110、001、010和011,按照排序为2、5、4、1的方式排序置换这四个角度再剖分序号位末位,即001、011、010和110,此时缩放因子置换的顺序从末位到首位,具体置换顺序为1011,得到001、010、011和111;
更新,得到更新后的压缩数据分别对应为:
010011000010111;
000000111010001;
111000001011001;
010010000011011;
000001100000010;
01 0101101 011 011;
01 1001010 000 000;
01 0101110 000 101。
步骤S9,将所述得到的每一数据组更新后的压缩数据分别填充至CPRI协议格式中进行发送。
如图3所示,为本发明实施例二提供的一种基带数据压缩装置,所述基带数据压缩装置包括:
设置单元110,用于设置压缩数据的特征项,所述压缩数据的特征项包括IQ数据符号位、单元胞序号位、角度再剖分序号位和幅度再剖分序号位;
第一特征项取值单元120,用于将连续的基带数据以一定单位数量依次组合成相应的数据组,并确定每一数据组中各个基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值,以及确定每一数据组中各个基带数据的幅度及角度;
压缩因子取值单元130,用于在所述确定的每一数据组中各个基带数据的幅度中找到每一数据组中基带数据的幅度最大值,并根据所述找到的每一数据组中基带数据的幅度最大值以及预设的幅度上限阈值,确定每一数据组的缩放因子及其在预设的缩放因子集合中对应的位置;
剖分单元140,用于根据所述确定的每一数据组中各个基带数据的幅度及其对应的缩放因子,得到每一数据组中各个基带数据在预设的幅度剖分界限集合中对应位置,并根据所述得到的每一数据组中各个基带数据在预设的幅度剖分界限集合中对应位置,在预设的角度分段数集合中找到每一数据组中各个基带数据对应位置及其对应的角度分段数;
第二特征项取值单元150,用于根据所述确定的每一数据组中各个基带数据的角度以及所述找到的每一数据组中各个基带数据的角度分段数,得到每一数据组中各个基带数据的角度在其对应的角度分段数中的具体位置,并根据所述找到的每一数据组中各个基带数据在所述预设的角度分段数集合中的对应位置以及每一数据组中各个基带数据的角度在其对应的角度分段数中的具体位置,确定每一数据组中各个基带数据对应特征项中单元胞序号位的取值;
第三特征项取值单元160,用于根据所述找到的每一数据组中各个基带数据的角度分段数,确定每一数据组中各个基带数据的角度分段范围,并根据所述每一数据组中各个基带数据的角度,将每一数据组中各个基带数据对应其角度分段范围的分段区域作为角度剖分范围,且进一步在所述确定的每一数据组中各个基带数据的角度剖分范围内以预设的角度再剖分段数再次进行剖分,确定每一数据组中各个基带数据的角度在其对应角度再剖分范围中的位置并作为其对应特征项中角度再剖分序号位的取值;
第四特征项取值单元170,用于根据所述得到的每一数据组中各个基带数据在预设的幅度剖分界限集合中对应位置,确定每一数据组中各个基带数据对应幅度剖分范围,且进一步在所述确定的每一数据组中各个基带数据的幅度剖分范围内以预设的幅度再剖分段数再次进行剖分,确定每一数据组中各个基带数据的幅度在其对应幅度再剖分范围中的位置并作为其对应特征项中幅度再剖分序号位的取值;
压缩单元180,用于根据所述确定的每一数据组中各个基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值、单元胞序号位的取值、角度再剖分序号位的取值和幅度再剖分序号位的取值,将每一数据组中各个基带数据均形成对应的压缩数据,并根据所述确定的每一数据组中各个基带数据对应特征项中单元胞序号位的取值以及每一数据组缩放因子对应的位置,对每一数据组中所形成的满足筛选条件的压缩数据进行一定规律组合并更新,得到每一数据组更新后的压缩数据;
发送单元190,用于将所述得到的每一数据组更新后的压缩数据分别填充至CPRI协议格式中进行发送。
其中,所述压缩因子取值单元130包括:
第一预设模块,用于预设缩放因子集合,所述预设的缩放因子集合由2的k次方形成并按照从大到小的顺序排列。并确定每一个缩放因子在所述预设的缩放因子集合中的位置关系;其中,k=0,1,2,...,n;
第一筛选模块,用于在所述确定的每一数据组中各个基带数据的幅度中找到每一数据组中基带数据的幅度最大值,且将所述找到的每一数据组中基带数据的幅度最大值依次分别乘以2的k次方,并筛选出每一数据组中所得乘积均小于所述预设的幅度上限阈值时最大的k值;
缩放因子及其位置确定模块,用于以每一数据组中所筛选出的最大的k值来计算2的k次方作为每一数据组的缩放因子,且通过所述确定的每一个缩放因子在所述预设的缩放因子集合中的位置关系,找到每一数据组缩放因子所对应的位置并以二进制码表示出来。
其中,所述剖分单元140包括:
第二预设模块,用于预设幅度剖分界限集合以及预设角度分段数集合,且将所述预设的幅度剖分界限集合中各个界限从小到大排列,并确定每一个界限在所述预设的幅度剖分界限集合中的位置关系以及每一个角度分段数在所述预设的角度分段数集合中的位置关系;
幅度界限确定模块,用于将所述确定的每一数据组中各个基带数据的幅度分别与所属数据组的缩放因子进行相乘,得到每一数据组中各个基带数据的幅度乘积,并将所述得到的每一数据组中各个基带数据的幅度乘积分别与所述预设的幅度剖分界限集合中各个界限一一相减后,取出同一基带数据与各个界限一一相减后的差为负数且取绝对值为最小时对应的界限;
角度分段数位置确定模块,用于通过所述确定的每一个界限在所述预设的幅度剖分界限集合中的位置关系,找到每一数据组中各个基带数据所取界限对应的位置并作为其对应在所述预设的角度分段数集合中的位置;
角度分段数确定模块,用于根据所述每一数据组中各个基带数据在所述预设的角度分段数集合中的位置,通过所述确定的每一个角度分段数在所述预设的角度分段数集合中的位置关系在所述预设的角度分段数集合中,找到每一数据组中各个基带数据的角度分段数。
其中,所述第二特征项取值单元150包括:
角度位置确定模块,用于对每一数据组中各个基带数据均按其对应的角度分段数来均分π/2,且找到每一数据组中各个基带数据的角度在其对π/2均分后的具体位置并以数字表示出来;
单元胞序号位取值确定模块,用于根据所述找到的每一数据组中各个基带数据在所述预设的角度分段数集合中的对应位置,统计出每一数据组中各个基带数据在所述预设的角度分段数集合中对应位置之前各位置上角度分段数相加之和,且进一步将每一数据组中各个基带数据对应所述预设的角度分段数集合中所统计出的相加之和与其在对π/2均分后所找具体位置的数字进行相加之后得到的和分别作为其对应特征项中单元胞序号位的取值并以二进制码表示出来。
其中,所述第三特征项取值单元160包括:
角度分断范围确定模块,用于对每一数据组中各个基带数据均按其对应的角度分段数来均分π/2,确定每一数据组中各个基带数据在其对π/2均分后每一份角度分段值,并构建出每一数据组中各个基带数据的角度分段范围;其中,所述每一数据组中各个基带数据的角度分段范围由0为起点以各自对应对π/2均分后所得每一份角度分段值为单位进行递增的方式形成;
角度剖分范围确定模块,用于根据所述得到的每一数据组中各个基带数据的角度,在所述构建的每一数据组中各个基带数据的角度分段范围中,找到每一数据组中各个基带数据的角度位于所述角度分段范围中的最小区域并分别作为各自对应的角度剖分范围;
角度再剖分范围确定模块,用于将每一数据组中各个基带数据的角度剖分范围再次按预设的角度再剖分段数来均分,得到每一数据组中各个基带数据在对相应的角度剖分范围均分后每一份角度再次分段值,并构建出每一数据组中各个基带数据的角度再剖分范围,且进一步确定每一数据组中各个基带数据的角度再剖分范围中各角度的位置关系;其中,所述每一数据组中各个基带数据的角度再剖分范围由其各自对应角度剖分范围的最小值为起点以各自对应均分后所得每一份角度再次分段值为单位进行递增的方式形成;其中,预设的角度再剖分段数由压缩数据特征项中角度再剖分序号位对应的比特数决定;
角度再剖分序号位取值确定模块,用于根据所述得到的每一数据组中各个基带数据的角度以及每一数据组中各个基带数据的角度再剖分范围中各角度的位置关系,在所述构建的每一数据组中各个基带数据的角度再剖分范围中,找到每一数据组中各个基带数据的角度的位置作为其对应特征项中角度再剖分序号位的取值并以二进制码表示出来。
其中,所述第四特征项取值单元170包括:
幅度剖分范围确定模块,用于根据所述得到的每一数据组中各个基带数据的幅度,在所述预设的幅度剖分界限集合中,找到每一数据组中各个基带数据的幅度与其所属数据组中缩放因子的乘积位于所述预设的幅度剖分界限集合中的最小区域并分别作为各自对应的幅度剖分范围;
幅度再剖分范围确定模块,用于将每一数据组中各个基带数据的幅度剖分范围再次按预设的幅度再剖分段数来均分,得到每一数据组中各个基带数据在对相应的幅度剖分范围均分后每一份幅度分段值,并构建出每一数据组中各个基带数据的幅度再剖分范围,且进一步确定每一数据组中各个基带数据的幅度再剖分范围中各幅度的位置关系;其中,所述每一数据组中各个基带数据的幅度再剖分范围由其各自对应幅度剖分范围的最小值为起点以各自对应均分后所得每一份幅度分段值为单位进行递增的方式形成;其中,预设的幅度再剖分段数由压缩数据特征项中幅度再剖分序号位对应的比特数决定;
幅度再剖分序号位取值确定模块,用于根据所述得到的每一数据组中各个基带数据的幅度以及每一数据组中各个基带数据的幅度再剖分范围中各幅度的位置关系,在所述构建的每一数据组中各个基带数据的幅度再剖分范围中,找到每一数据组中各个基带数据的幅度的位置作为其对应特征项中幅度再剖分序号位的取值并以二进制码表示出来。
其中,所述压缩单元180包括:
压缩数据形成模块,用于根据所述确定的每一数据组中各个基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值、单元胞序号位的取值、角度再剖分序号位的取值和幅度再剖分序号位的取值,将每一数据组中各个基带数据均形成对应的压缩数据;
压缩数据二进制码替换模块,用于将每一数据组中各个压缩数据特征项中IQ数据符号位的取值、单元胞序号位的取值、角度再剖分序号位的取值和幅度再剖分序号位的取值均以二进制码表示出来以及将每一数据组缩放因子的位置以二进制码表示出来,并确定每一数据组缩放因子位置以二进制码表示后所得总长度;
第二筛选模块,用于在每一数据组中均筛选出与其对应缩放因子位置的二进制码总长度同等个数的压缩数据,且所筛选出的压缩数据的特征项中单元胞序号位的取值为最小,并进一步确定所筛选出的压缩数据的特征项中角度再剖分序号位的二进制码和幅度再剖分序号位的二进制码;
缩放因子置换模块,用于在同一数据组中,按照单元胞序号位的取值从小到大的顺序依次将所筛选出的压缩数据的特征项中角度再剖分序号位的二进制码的末位或幅度再剖分序号位的二进制码的末位由其对应缩放因子位置的二进制码从末位到首位方式进行一一对应置换;
压缩数据更新模块,用于待每一数据组中所筛选出的压缩数据置换完成后并更新,得到每一数据组更新后的压缩数据。
相对于本发明实施例二提供的基带数据压缩装置,本发明实施例三还提供了一种基带数据压缩系统,该系统包括基带数据压缩装置和光纤,且本发明实施例三所包括的基带数据压缩装置与本发明实施例二提供的基带数据压缩装置具有相同结构及连接关系,具体请参见本发明实施例二的相关内容,在此不再一一赘述。
实施本发明实施例,具有如下有益效果:
在本发明实施例中,由于基带数据以单元胞为单位进行均分,并形成具有特征项由IQ数据符号位、单元胞序号位、角度再剖分序号位和幅度再剖分序号位组成的压缩数据,且该压缩数据上还集成有压缩因子并以二进制码进行传输,从而在满足误差矢量幅度要求的前提下,提高基带信号的IQ数据比例,降低数据的吞吐量,且比传统压缩方法多压缩1.5个比特数,并满足数据压缩对高速光纤的要求。
值得注意的是,上述系统实施例中,所包括的各个系统单元只是按照功能逻辑进行均分的,但并不局限于上述的均分,只要能够实现相应的功能即可;另外,各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本发明的保护范围。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,所述的存储介质,如ROM/RAM、磁盘、光盘等。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (18)
1.一种基带数据压缩方法,其特征在于,所述方法包括:
S1、设置压缩数据的特征项,所述压缩数据的特征项包括IQ数据符号位、单元胞序号位、角度再剖分序号位和幅度再剖分序号位;
S2、将连续的基带数据以一定单位数量依次组合成相应的数据组,并确定每一数据组中各个基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值,以及确定每一数据组中各个基带数据的幅度及角度;其中,所述一定单位数量包括4个、8个、16个和32个;
S3、在所述确定的每一数据组中各个基带数据的幅度中找到每一数据组中基带数据的幅度最大值,并根据所述找到的每一数据组中基带数据的幅度最大值以及预设的幅度上限阈值,确定每一数据组的缩放因子及其在预设的缩放因子集合中对应的位置;
S4、根据所述确定的每一数据组中各个基带数据的幅度及其对应的缩放因子,得到每一数据组中各个基带数据在预设的幅度剖分界限集合中对应位置,并根据所述得到的每一数据组中各个基带数据在预设的幅度剖分界限集合中对应位置,在预设的角度分段数集合中找到每一数据组中各个基带数据对应位置及其对应的角度分段数;
S5、根据所述确定的每一数据组中各个基带数据的角度以及所述找到的每一数据组中各个基带数据的角度分段数,得到每一数据组中各个基带数据的角度在其对应的角度分段数中的具体位置,并根据所述找到的每一数据组中各个基带数据在所述预设的角度分段数集合中的对应位置以及每一数据组中各个基带数据的角度在其对应的角度分段数中的具体位置,确定每一数据组中各个基带数据对应特征项中单元胞序号位的取值;
S6、根据所述找到的每一数据组中各个基带数据的角度分段数,确定每一数据组中各个基带数据的角度分段范围,并根据所述每一数据组中各个基带数据的角度,将每一数据组中各个基带数据对应其角度分段范围的分段区域作为角度剖分范围,且进一步在所述确定的每一数据组中各个基带数据的角度剖分范围内以预设的角度再剖分段数再次进行剖分,确定每一数据组中各个基带数据的角度在其对应角度再剖分范围中的位置并作为其对应特征项中角度再剖分序号位的取值;
S7、根据所述得到的每一数据组中各个基带数据在预设的幅度剖分界限集合中对应位置,确定每一数据组中各个基带数据对应幅度剖分范围,且进一步在所述确定的每一数据组中各个基带数据的幅度剖分范围内以预设的幅度再剖分段数再次进行剖分,确定每一数据组中各个基带数据的幅度在其对应幅度再剖分范围中的位置并作为其对应特征项中幅度再剖分序号位的取值;
S8、根据所述确定的每一数据组中各个基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值、单元胞序号位的取值、角度再剖分序号位的取值和幅度再剖分序号位的取值,将每一数据组中各个基带数据均形成对应的压缩数据,并根据所述确定的每一数据组中各个基带数据对应特征项中单元胞序号位的取值以及每一数据组缩放因子对应的位置,对每一数据组中所形成的满足筛选条件的压缩数据进行一定规律组合并更新,得到每一数据组更新后的压缩数据;
S9、将所述得到的每一数据组更新后的压缩数据分别填充至CPRI协议格式中进行发送。
2.如权利要求1所述的基带数据压缩方法,其特征在于,在所述步骤S1中,所述压缩数据由15个比特数组成;其中,所述压缩数据特征项中IQ数据符号位的取值对应2个比特数,单元胞序号位的取值对应7个比特数、角度再剖分序号位的取值对应3个比特数,幅度再剖分序号位的取值对应3个比特数。
3.如权利要求1所述的基带数据压缩方法,其特征在于,在所述步骤S2中,所述每一数据组中各个基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值由各个基带数据以直角坐标系表示时所处直角坐标系的象限来决定;其中,位于第一象限基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值为00;位于第二象限基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值为10;位于第三象限基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值为11;位于第四象限基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值为01。
4.如权利要求1所述的基带数据压缩方法,其特征在于,所述步骤S3具体包括:
预设缩放因子集合,所述预设的缩放因子集合由2的k次方形成并按照从大到小的顺序排列,并确定每一个缩放因子在所述预设的缩放因子集合中的位置关系;其中,k=0,1,2,...,n;
在所述确定的每一数据组中各个基带数据的幅度中找到每一数据组中基带数据的幅度最大值,且将所述找到的每一数据组中基带数据的幅度最大值依次分别乘以2的k次方,并筛选出每一数据组中所得乘积均小于所述预设的幅度上限阈值时最大的k值;
以每一数据组中所筛选出的最大的k值来计算2的k次方作为每一数据组的缩放因子,且通过所述确定的每一个缩放因子在所述预设的缩放因子集合中的位置关系,找到每一数据组缩放因子所对应的位置并以二进制码表示出来。
5.如权利要求1所述的基带数据压缩方法,其特征在于,所述步骤S4具体包括:
预设幅度剖分界限集合以及预设角度分段数集合,且将所述预设的幅度剖分界限集合中各个界限从小到大排列,并确定每一个界限在所述预设的幅度剖分界限集合中的位置关系以及每一个角度分段数在所述预设的角度分段数集合中的位置关系;
将所述确定的每一数据组中各个基带数据的幅度分别与所属数据组的缩放因子进行相乘,得到每一数据组中各个基带数据的幅度乘积,并将所述得到的每一数据组中各个基带数据的幅度乘积分别与所述预设的幅度剖分界限集合中各个界限一一相减后,取出同一基带数据与各个界限一一相减后的差为负数且取绝对值为最小时对应的界限;
通过所述确定的每一个界限在所述预设的幅度剖分界限集合中的位置关系,找到每一数据组中各个基带数据所取界限对应的位置并作为其对应在所述预设的角度分段数集合中的位置;
根据所述每一数据组中各个基带数据在所述预设的角度分段数集合中的位置,通过所述确定的每一个角度分段数在所述预设的角度分段数集合中的位置关系在所述预设的角度分段数集合中,找到每一数据组中各个基带数据的角度分段数。
6.如权利要求1所述的基带数据压缩方法,其特征在于,所述步骤S5具体包括:
对每一数据组中各个基带数据均按其对应的角度分段数来均分π/2,且找到每一数据组中各个基带数据的角度在其对π/2均分后的具体位置并以数字表示出来;
根据所述找到的每一数据组中各个基带数据在所述预设的角度分段数集合中的对应位置,统计出每一数据组中各个基带数据在所述预设的角度分段数集合中对应位置之前各位置上角度分段数相加之和,且进一步将每一数据组中各个基带数据对应所述预设的角度分段数集合中所统计出的相加之和与其在对π/2均分后所找具体位置的数字进行相加之后得到的和分别作为其对应特征项中单元胞序号位的取值并以二进制码表示出来。
7.如权利要求6所述的基带数据压缩方法,其特征在于,所述每一数据组中各个基带数据按照其对π/2均分后的具体位置以单元胞为单位呈扇状形分布,且不同单元胞之间的面积比例近似反比于高斯分布、Mu率、A率之其一。
8.如权利要求1所述的基带数据压缩方法,其特征在于,所述步骤S6具体包括:
对每一数据组中各个基带数据均按其对应的角度分段数来均分π/2,确定每一数据组中各个基带数据在其对π/2均分后每一份角度分段值,并构建出每一数据组中各个基带数据的角度分段范围;其中,所述每一数据组中各个基带数据的角度分段范围由0为起点以各自对应对π/2均分后所得每一份角度分段值为单位进行递增的方式形成;
根据所述得到的每一数据组中各个基带数据的角度,在所述构建的每一数据组中各个基带数据的角度分段范围中,找到每一数据组中各个基带数据的角度位于所述角度分段范围中的最小区域并分别作为各自对应的角度剖分范围;
将每一数据组中各个基带数据的角度剖分范围再次按预设的角度再剖分段数来均分,得到每一数据组中各个基带数据在对相应的角度剖分范围均分后每一份角度再次分段值,并构建出每一数据组中各个基带数据的角度再剖分范围,且进一步确定每一数据组中各个基带数据的角度再剖分范围中各角度的位置关系;其中,所述每一数据组中各个基带数据的角度再剖分范围由其各自对应角度剖分范围的最小值为起点以各自对应均分后所得每一份角度再次分段值为单位进行递增的方式形成;其中,所述预设的角度再剖分段数是由所述压缩数据特征项中角度再剖分序号位对应的比特数决定;
根据所述得到的每一数据组中各个基带数据的角度以及每一数据组中各个基带数据的角度再剖分范围中各角度的位置关系,在所述构建的每一数据组中各个基带数据的角度再剖分范围中,找到每一数据组中各个基带数据的角度的位置作为其对应特征项中角度再剖分序号位的取值并以二进制码表示出来。
9.如权利要求1所述的基带数据压缩方法,其特征在于,所述步骤S7具体包括:
根据所述得到的每一数据组中各个基带数据的幅度,在所述预设的幅度剖分界限集合中,找到每一数据组中各个基带数据的幅度与其所属数据组中缩放因子的乘积位于所述预设的幅度剖分界限集合中的最小区域并分别作为各自对应的幅度剖分范围;
将每一数据组中各个基带数据的幅度剖分范围再次按预设的幅度再剖分段数来均分,得到每一数据组中各个基带数据在对相应的幅度剖分范围均分后每一份幅度分段值,并构建出每一数据组中各个基带数据的幅度再剖分范围,且进一步确定每一数据组中各个基带数据的幅度再剖分范围中各幅度的位置关系;其中,所述每一数据组中各个基带数据的幅度再剖分范围由其各自对应幅度剖分范围的最小值为起点以各自对应均分后所得每一份幅度分段值为单位进行递增的方式形成;其中,所述预设的幅度再剖分段数是由所述压缩数据特征项中幅度再剖分序号位对应的比特数决定;
根据所述得到的每一数据组中各个基带数据的幅度以及每一数据组中各个基带数据的幅度再剖分范围中各幅度的位置关系,在所述构建的每一数据组中各个基带数据的幅度再剖分范围中,找到每一数据组中各个基带数据的幅度的位置作为其对应特征项中幅度再剖分序号位的取值并以二进制码表示出来。
10.如权利要求1所述的基带数据压缩方法,其特征在于,所述步骤S8具体包括:
根据所述确定的每一数据组中各个基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值、单元胞序号位的取值、角度再剖分序号位的取值和幅度再剖分序号位的取值,将每一数据组中各个基带数据均形成对应的压缩数据;
将每一数据组中各个压缩数据特征项中IQ数据符号位的取值、单元胞序号位的取值、角度再剖分序号位的取值和幅度再剖分序号位的取值均以二进制码表示出来以及将每一数据组缩放因子的位置以二进制码表示出来,并确定每一数据组缩放因子位置以二进制码表示后所得总长度;
在每一数据组中均筛选出与其对应缩放因子位置的二进制码总长度同等个数的压缩数据,且所筛选出的压缩数据的特征项中单元胞序号位的取值为最小,并进一步确定所筛选出的压缩数据的特征项中角度再剖分序号位的二进制码和幅度再剖分序号位的二进制码;
在同一数据组中,按照单元胞序号位的取值从小到大的顺序依次将所筛选出的压缩数据的特征项中角度再剖分序号位的二进制码的末位或幅度再剖分序号位的二进制码的末位由其对应缩放因子位置的二进制码从末位到首位方式进行一一对应置换;
待每一数据组中所筛选出的压缩数据置换完成后并更新,得到每一数据组更新后的压缩数据。
11.一种基带数据压缩装置,其特征在于,所述基带数据压缩装置包括:
设置单元,用于设置压缩数据的特征项,所述压缩数据的特征项包括IQ数据符号位、单元胞序号位、角度再剖分序号位和幅度再剖分序号位;
第一特征项取值单元,用于将连续的基带数据以一定单位数量依次组合成相应的数据组,并确定每一数据组中各个基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值,以及确定每一数据组中各个基带数据的幅度及角度;其中,所述一定单位数量包括4个、8个、16个和32个;
压缩因子取值单元,用于在所述确定的每一数据组中各个基带数据的幅度中找到每一数据组中基带数据的幅度最大值,并根据所述找到的每一数据组中基带数据的幅度最大值以及预设的幅度上限阈值,确定每一数据组的缩放因子及其在预设的缩放因子集合中对应的位置;
剖分单元,用于根据所述确定的每一数据组中各个基带数据的幅度及其对应的缩放因子,得到每一数据组中各个基带数据在预设的幅度剖分界限集合中对应位置,并根据所述得到的每一数据组中各个基带数据在预设的幅度剖分界限集合中对应位置,在预设的角度分段数集合中找到每一数据组中各个基带数据对应位置及其对应的角度分段数;
第二特征项取值单元,用于根据所述确定的每一数据组中各个基带数据的角度以及所述找到的每一数据组中各个基带数据的角度分段数,得到每一数据组中各个基带数据的角度在其对应的角度分段数中的具体位置,并根据所述找到的每一数据组中各个基带数据在所述预设的角度分段数集合中的对应位置以及每一数据组中各个基带数据的角度在其对应的角度分段数中的具体位置,确定每一数据组中各个基带数据对应特征项中单元胞序号位的取值;
第三特征项取值单元,用于根据所述找到的每一数据组中各个基带数据的角度分段数,确定每一数据组中各个基带数据的角度分段范围,并根据所述每一数据组中各个基带数据的角度,将每一数据组中各个基带数据对应其角度分段范围的分段区域作为角度剖分范围,且进一步在所述确定的每一数据组中各个基带数据的角度剖分范围内以预设的角度再剖分段数再次进行剖分,确定每一数据组中各个基带数据的角度在其对应角度再剖分范围中的位置并作为其对应特征项中角度再剖分序号位的取值;
第四特征项取值单元,用于根据所述得到的每一数据组中各个基带数据在预设的幅度剖分界限集合中对应位置,确定每一数据组中各个基带数据对应幅度剖分范围,且进一步在所述确定的每一数据组中各个基带数据的幅度剖分范围内以预设的幅度再剖分段数再次进行剖分,确定每一数据组中各个基带数据的幅度在其对应幅度再剖分范围中的位置并作为其对应特征项中幅度再剖分序号位的取值;
压缩单元,用于根据所述确定的每一数据组中各个基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值、单元胞序号位的取值、角度再剖分序号位的取值和幅度再剖分序号位的取值,将每一数据组中各个基带数据均形成对应的压缩数据,并根据所述确定的每一数据组中各个基带数据对应特征项中单元胞序号位的取值以及每一数据组缩放因子对应的位置,对每一数据组中所形成的满足筛选条件的压缩数据进行一定规律组合并更新,得到每一数据组更新后的压缩数据;
发送单元,用于将所述得到的每一数据组更新后的压缩数据分别填充至CPRI协议格式中进行发送。
12.如权利要求11所述的基带数据压缩装置,其特征在于,所述压缩因子取值单元包括:
第一预设模块,用于预设缩放因子集合,所述预设的缩放因子集合由2的k次方形成并按照从大到小的顺序排列,并确定每一个缩放因子在所述预设的缩放因子集合中的位置关系;其中,k=0,1,2,...,n;
第一筛选模块,用于在所述确定的每一数据组中各个基带数据的幅度中找到每一数据组中基带数据的幅度最大值,且将所述找到的每一数据组中基带数据的幅度最大值依次分别乘以2的k次方,并筛选出每一数据组中所得乘积均小于所述预设的幅度上限阈值时最大的k值;
缩放因子及其位置确定模块,用于以每一数据组中所筛选出的最大的k值来计算2的k次方作为每一数据组的缩放因子,且通过所述确定的每一个缩放因子在所述预设的缩放因子集合中的位置关系,找到每一数据组缩放因子所对应的位置并以二进制码表示出来。
13.如权利要求11所述的基带数据压缩装置,其特征在于,所述剖分单元包括:
第二预设模块,用于预设幅度剖分界限集合以及预设角度分段数集合,且将所述预设的幅度剖分界限集合中各个界限从小到大排列,并确定每一个界限在所述预设的幅度剖分界限集合中的位置关系以及每一个角度分段数在所述预设的角度分段数集合中的位置关系;
幅度界限确定模块,用于将所述确定的每一数据组中各个基带数据的幅度分别与所属数据组的缩放因子进行相乘,得到每一数据组中各个基带数据的幅度乘积,并将所述得到的每一数据组中各个基带数据的幅度乘积分别与所述预设的幅度剖分界限集合中各个界限一一相减后,取出同一基带数据与各个界限一一相减后的差为负数且取绝对值为最小时对应的界限;
角度分段数位置确定模块,用于通过所述确定的每一个界限在所述预设的幅度剖分界限集合中的位置关系,找到每一数据组中各个基带数据所取界限对应的位置并作为其对应在所述预设的角度分段数集合中的位置;
角度分段数确定模块,用于根据所述每一数据组中各个基带数据在所述预设的角度分段数集合中的位置,通过所述确定的每一个角度分段数在所述预设的角度分段数集合中的位置关系在所述预设的角度分段数集合中,找到每一数据组中各个基带数据的角度分段数。
14.如权利要求11所述的基带数据压缩装置,其特征在于,所述第二特征项取值单元包括:
角度位置确定模块,用于对每一数据组中各个基带数据均按其对应的角度分段数来均分π/2,且找到每一数据组中各个基带数据的角度在其对π/2均分后的具体位置并以数字表示出来;
单元胞序号位取值确定模块,用于根据所述找到的每一数据组中各个基带数据在所述预设的角度分段数集合中的对应位置,统计出每一数据组中各个基带数据在所述预设的角度分段数集合中对应位置之前各位置上角度分段数相加之和,且进一步将每一数据组中各个基带数据对应所述预设的角度分段数集合中所统计出的相加之和与其在对π/2均分后所找具体位置的数字进行相加之后得到的和分别作为其对应特征项中单元胞序号位的取值并以二进制码表示出来。
15.如权利要求11所述的基带数据压缩装置,其特征在于,所述第三特征项取值单元包括:
角度分断范围确定模块,用于对每一数据组中各个基带数据均按其对应的角度分段数来均分π/2,确定每一数据组中各个基带数据在其对π/2均分后每一份角度分段值,并构建出每一数据组中各个基带数据的角度分段范围;其中,所述每一数据组中各个基带数据的角度分段范围由0为起点以各自对应对π/2均分后所得每一份角度分段值为单位进行递增的方式形成;
角度剖分范围确定模块,用于根据所述得到的每一数据组中各个基带数据的角度,在所述构建的每一数据组中各个基带数据的角度分段范围中,找到每一数据组中各个基带数据的角度位于所述角度分段范围中的最小区域并分别作为各自对应的角度剖分范围;
角度再剖分范围确定模块,用于将每一数据组中各个基带数据的角度剖分范围再次按预设的角度再剖分段数来均分,得到每一数据组中各个基带数据在对相应的角度剖分范围均分后每一份角度再次分段值,并构建出每一数据组中各个基带数据的角度再剖分范围,且进一步确定每一数据组中各个基带数据的角度再剖分范围中各角度的位置关系;其中,所述每一数据组中各个基带数据的角度再剖分范围由其各自对应角度剖分范围的最小值为起点以各自对应均分后所得每一份角度再次分段值为单位进行递增的方式形成;其中,所述预设的角度再剖分段数由所述压缩数据特征项中角度再剖分序号位对应的比特数决定;
角度再剖分序号位取值确定模块,用于根据所述得到的每一数据组中各个基带数据的角度以及每一数据组中各个基带数据的角度再剖分范围中各角度的位置关系,在所述构建的每一数据组中各个基带数据的角度再剖分范围中,找到每一数据组中各个基带数据的角度的位置作为其对应特征项中角度再剖分序号位的取值并以二进制码表示出来。
16.如权利要求11所述的基带数据压缩装置,其特征在于,所述第四特征项取值单元包括:
幅度剖分范围确定模块,用于根据所述得到的每一数据组中各个基带数据的幅度,在所述预设的幅度剖分界限集合中,找到每一数据组中各个基带数据的幅度与其所属数据组中缩放因子的乘积位于所述预设的幅度剖分界限集合中的最小区域并分别作为各自对应的幅度剖分范围;
幅度再剖分范围确定模块,用于将每一数据组中各个基带数据的幅度剖分范围再次按预设的幅度再剖分段数来均分,得到每一数据组中各个基带数据在对相应的幅度剖分范围均分后每一份幅度分段值,并构建出每一数据组中各个基带数据的幅度再剖分范围,且进一步确定每一数据组中各个基带数据的幅度再剖分范围中各幅度的位置关系;其中,所述每一数据组中各个基带数据的幅度再剖分范围由其各自对应幅度剖分范围的最小值为起点以各自对应均分后所得每一份幅度分段值为单位进行递增的方式形成;其中,所述预设的幅度再剖分段数由所述压缩数据特征项中幅度再剖分序号位对应的比特数决定;
幅度再剖分序号位取值确定模块,用于根据所述得到的每一数据组中各个基带数据的幅度以及每一数据组中各个基带数据的幅度再剖分范围中各幅度的位置关系,在所述构建的每一数据组中各个基带数据的幅度再剖分范围中,找到每一数据组中各个基带数据的幅度的位置作为其对应特征项中幅度再剖分序号位的取值并以二进制码表示出来。
17.如权利要求11所述的基带数据压缩装置,其特征在于,所述压缩单元包括:
压缩数据形成模块,用于根据所述确定的每一数据组中各个基带数据对应特征项中IQ数据符号位的取值、单元胞序号位的取值、角度再剖分序号位的取值和幅度再剖分序号位的取值,将每一数据组中各个基带数据均形成对应的压缩数据;
压缩数据二进制码替换模块,用于将每一数据组中各个压缩数据特征项中IQ数据符号位的取值、单元胞序号位的取值、角度再剖分序号位的取值和幅度再剖分序号位的取值均以二进制码表示出来以及将每一数据组缩放因子的位置以二进制码表示出来,并确定每一数据组缩放因子位置以二进制码表示后所得总长度;
第二筛选模块,用于在每一数据组中均筛选出与其对应缩放因子位置的二进制码总长度同等个数的压缩数据,且所筛选出的压缩数据的特征项中单元胞序号位的取值为最小,并进一步确定所筛选出的压缩数据的特征项中角度再剖分序号位的二进制码和幅度再剖分序号位的二进制码;
缩放因子置换模块,用于在同一数据组中,按照单元胞序号位的取值从小到大的顺序依次将所筛选出的压缩数据的特征项中角度再剖分序号位的二进制码的末位或幅度再剖分序号位的二进制码的末位由其对应缩放因子位置的二进制码从末位到首位方式进行一一对应置换;
压缩数据更新模块,用于待每一数据组中所筛选出的压缩数据置换完成后并更新,得到每一数据组更新后的压缩数据。
18.一种基带数据压缩系统,其特征在于,所述系统包括如权利要求11至17中任一项所述的基带数据压缩装置和光纤。
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