CN108134804A - 一种数据压缩算法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种数据压缩算法及装置，将要压缩的数据进行分组，每组包含n个数据，n为正整数；找出该组数据中绝对值最大的值，取其绝对值Mt，设定将数据压缩为j位比特位，将j位比特位的满量程值Mf除以Mt，相除的商作为压缩因子k；将该组中的数据分别与k相乘，相乘的结果截取前j比特位的数据，得到的数据即为压缩数据；将数据Mt及n个压缩后的数据组成一个数据块送入传输通道，传输通道将数据块传输给接收方；使得数据压缩得更小，并且在还原过程中信号的误差向量幅度变得更小。

Description

一种数据压缩算法及装置

本发明专利申请是发明创造名称为“一种IQ数据同步压缩还原算法及装置”的发明专利的分案申请，原申请的申请日为2014年8月8日，原申请的申请号为201410387719.5。

技术领域

本发明涉及数据处理领域，尤其涉及一种数据压缩算法及装置。

背景技术

在无线通讯分布式系统中，近端设备和远端设备通过有线或者无线的方式进行大量的双向I、Q(实部、虚部)数据传输，数据都是用二进制表示。

随着单台设备支持的制式越来越大、支持的频段原来越宽、载波数量越来越多，需要传输大数据量要求不断增加。近端设备和远端设备通常使用光纤、线缆、微波等进行数据传输，例如，在远近端之间传送两个20M带宽的LTE信号，如果传输的I、Q(实部、虚部)数据位宽为14bit，需要一个2.5G的光口承载；在满足性能的情况下，对数据进行一定的压缩，可减少传输数据的数据量从而提高设备的系统容量，进而降低设备成本。

目前已知的IQ数据压缩方案有线性压缩和非线性压缩；其中非线性压缩，如JZW压缩算法、A律压缩算法等相对线性压缩来说实现比较复杂，目前已有的一些大多为计算数据的绝对值或者功率值的最大值，将最大值和压缩目标位宽的满量程最大值进行比较得到数据压缩因子，然后对数据进行逐个截位得到压缩后的数据，将压缩因子和压缩后的数据一起传送到接收端，接收端根据压缩因子在数据得到移位因子，将被压缩的数据根据移位因子进行移位恢复数据，这种类似的压缩方案都是直接将数据进行截位处理，对信号造成较大的失真，实现上表现出来对信号的EVM(误差向量幅度)恶化严重。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种数据压缩算法及装置，使得数据压缩得更小，并且在还原过程中信号的误差向量幅度变得更小。

为了解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案为：

一种数据压缩算法，包括如下步骤：

步骤1、将要压缩的IQ数据进行分组，每组包含n个数据，n为正整数；

步骤2、找出该组数据中绝对值最大的值，取其绝对值Mt，设定将数据压缩为j位比特位，j为正整数，将j位比特位的满量程值Mf除以Mt，相除的商作为压缩因子k；

步骤3、将该组中的数据分别与k相乘，相乘的结果截取前j比特位的数据，得到的数据即为压缩数据；

步骤4、将数据Mt及n个压缩后的数据组成一个数据块送入传输通道，传输通道将数据块传输给接收方。

进一步地，还包括步骤：

步骤5、接收方接收数据块，取出数据Mt，并将被压缩的数据分别与Mt进行相乘，相乘后得到恢复的数据。

进一步地，所述步骤4进一步具体为：

将Mt放在压缩后的所有数据的第一位，将n+1个数据组成一个数据块送入传输通道，传输通道将数据传输给接收方。

进一步地，所述满量程值Mf为j-1比特位上每一个比特位上的数都为1时候代表的无符号数值。

为了解决上述技术问题，本发明提供的另一种技术方案为：

一种数据压缩装置，包括如下模块：

分组模块，将要压缩的IQ数据进行分组，每组包含n个数据，n为正整数；

压缩因子模块，找出该组数据中绝对值最大的值，取其绝对值Mt，设定将数据压缩为j位比特位，j为正整数，将j位比特位的满量程值Mf除以Mt，相除的商作为压缩因子k；

压缩模块，将该组中的数据分别与k相乘，相乘的结果截取前j比特位的数据，得到的数据即为压缩数据；

发送接收模块，将数据Mt及n个压缩后的数据组成一个数据块送入传输通道，传输通道将数据块传输给接收方。

进一步地，还包括：

还原模块，接收方接收数据块，取出数据Mt，并将被压缩的数据分别与Mt进行相乘，相乘后得到恢复的数据。

进一步地，所述发送接收模块进一步具体为：

将Mt放在压缩后的所有数据的第一位，将n+1个数据组成一个数据块送入传输通道，传输通道将数据传输给接收方。

进一步地，所述满量程值Mf为j-1比特位上每一个比特位上的数都为1时候代表的无符号数值。

本发明的有益效果在于：本发明一种数据压缩算法及装置，使得压缩后的数据更小了，进一步减少了传输数据的数量，增加了系统容量，降低了设备成本。

附图说明

图1为本发明方法执行流程图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

如图1所示，本发明一种数据压缩算法，包括如下步骤：

步骤1、将要压缩的IQ数据进行分组，每组包含n个数据，n为正整数；

步骤2、找出该组数据中绝对值最大的值，取其绝对值Mt，设定将数据压缩为j位比特位，j为正整数，将j位比特位的满量程值Mf除以Mt，相除的商作为压缩因子k，所述满量程值Mf为j-1比特位上每一个比特位上的数都为1时候代表的无符号数值；

步骤3、将该组中的数据分别与k相乘，相乘的结果截取前j比特位的数据，得到的数据即为压缩数据；

步骤4、将数据Mt及n个压缩后的数据组成一个数据块送入传输通道，传输通道将数据块传输给接收方：将Mt放在压缩后的所有数据的第一位，将n+1个数据组成一个数据块送入传输通道，传输通道将数据传输给接收方；

步骤5、接收方接收数据块，取出数据Mt，并将被压缩的数据分别与Mt进行相乘，相乘后得到恢复的数据。

本发明一种数据压缩装置，包括如下模块：

分组模块，将要压缩的IQ数据进行分组，每组包含n个数据，n为正整数；

压缩因子模块，找出该组数据中绝对值最大的值，取其绝对值Mt，设定将数据压缩为j位比特位，j为正整数，将j位比特位的满量程值Mf除以Mt，相除的商作为压缩因子k，所述满量程值Mf为j-1比特位上每一个比特位上的数都为1时候代表的无符号数值；

压缩模块，将该组中的数据分别与k相乘，相乘的结果截取前j比特位的数据，得到的数据即为压缩数据；

发送接收模块，将数据Mt及n个压缩后的数据组成一个数据块送入传输通道，传输通道将数据块传输给接收方：将Mt放在压缩后的所有数据的第一位，将n+1个数据组成一个数据块送入传输通道，传输通道将数据传输给接收方；

还原模块，接收方接收数据块，取出数据Mt，并将被压缩的数据分别与Mt进行相乘，相乘后得到恢复的数据。

具体实施例如下：

将要压缩的数据进行分组，分组后每组数据数量为N个，N的取值可以根据实际情况选择，可以传输信号制式的、要求的时延来进行选择，其中N为正整数。

求一个数据分组中数据最大绝对值：定义一个临时变量TMP，在开始统计每个数据块时候对TMP进行清零，逐个计算数据的绝对值并以TMP进行比较，如果该数据绝对值大于TMP值，则将该数据绝对值替代TMP当前值，否者TMP保持原值，整个数据块对比结束时，TMP的值即为该分组数据的绝对值最大的值Tmax。

求压缩因子：将定义压缩后传输位宽的数据的最大值除以上一步骤计算出的Tmax，得到压缩因子K，其中定义压缩后传输位宽的数据的最大值传输数据位宽扣除符号位后所有比特都为1时候代表的无符号数值，例如压缩后的传输比特为7比特，这压缩后传输位宽的数据的最大值为二进制的111111，即十进制的63。

压缩数据：将分组中的数据依次逐个乘以压缩因子，将相乘后的结果从左向右截取设定位宽的数据，得到压缩后的数据；

组帧传输：将Tmax绝对值放在第一个数据，然后依次放置压缩后的N个数据，组成N+1个数据的数据块，将N+1个数据组成的数据块传输给接收模块；

接收解压缩数据：将接收到的N+1长度的数据块第一个数据取出，分别与之后的N个数据进行相乘，对相乘的数据进行截位，得到解压缩后的N个数据。

本发明具有如下优点：本发明一种数据压缩算法及装置，使得压缩后的数据更小了，进一步减少了传输数据的数量，增加了系统容量，降低了设备成本。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种数据压缩算法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、将要压缩的IQ数据进行分组，每组包含n个数据，n为正整数；

步骤2、对于每组数据，找出该组数据中绝对值最大的值，取其绝对值Mt，设定将数据压缩为j位比特位，j为正整数，将j位比特位的满量程值Mf除以Mt，相除的商作为压缩因子k；

步骤3、将该组中的数据分别与k相乘，相乘的结果截取前j比特位的数据，得到的数据即为压缩数据；

步骤4、将数据Mt及n个压缩后的数据组成一个数据块送入传输通道,传输通道将数据块传输给接收方。

2.根据权利要求1所述的一种数据压缩算法，其特征在于，还包括步骤：

步骤5、接收方接收数据块，取出数据Mt，并将被压缩的数据分别与Mt进行相乘，相乘后得到恢复的数据。

3.根据权利要求1所述的一种数据压缩算法，其特征在于，所述步骤4进一步具体为：

将Mt放在压缩后的所有数据的第一位，将n+1个数据组成一个数据块送入传输通道，传输通道将数据传输给接收方。

4.根据权利要求1所述的一种数据压缩算法，其特征在于，所述满量程值Mf为j-1比特位上每一个比特位上的数都为1时候代表的无符号数值。

5.一种数据压缩装置，其特征在于，包括如下模块：

分组模块，将要压缩的IQ数据进行分组，每组包含n个数据，n为正整数；

压缩因子模块，对于每组数据，找出该组数据中绝对值最大的值，取其绝对值Mt，设定将数据压缩为j位比特位，j为正整数，将j位比特位的满量程值Mf除以Mt，相除的商作为压缩因子k；

压缩模块，将该组中的数据分别与k相乘，相乘的结果截取前j比特位的数据，得到的数据即为压缩数据；

发送接收模块，将数据Mt及n个压缩后的数据组成一个数据块送入传输通道，传输通道将数据传输给接收方。

6.根据权利要求5所述的一种数据压缩装置，其特征在于，还包括：

还原模块，接收方接收数据块，取出数据Mt，并将被压缩的数据分别与Mt进行相乘，相乘后得到恢复的数据。

7.根据权利要求5所述的一种数据压缩装置，其特征在于，所述发送接收模块进一步具体为：

将Mt放在压缩后的所有数据的第一位，将n+1个数据组成一个数据块送入传输通道，传输通道将数据传输给接收方。

8.根据权利要求5所述的一种数据压缩装置，其特征在于，所述满量程值Mf为j-1比特位上每一个比特位上的数都为1时候代表的无符号数值。