CN108254724A - 改进压缩质量baq的sar数据压缩系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种改进压缩质量分块自适应量化BAQ的合成孔径雷达SAR数据压缩系统及方法，本发明的系统由控制模块、数据读取模块、压缩模块、数据拼接模块、校验模块和码流输出模块组成。本发明使用控制模块接收合成孔径雷达SAR数据，协调各模块运作；数据读取模块读取最小压缩单元数据；压缩模块对最小压缩单元数据的相位值进行均匀量化编码，幅值对数进行分块自适应量化编码，得到有损压缩数据；不压缩、无损及有损压缩数据经数据拼接模块、校验模块和码流输出模块处理得到输出码流。本发明具有压缩质量高、编码方式多的优点，可用于对合成孔径雷达SAR数据进行压缩处理。

Description

改进压缩质量BAQ的SAR数据压缩系统及方法

技术领域

本发明属于数字信号处理技术领域，更进一步涉及数字信号处理技术领域中的一种改进压缩质量分块自适应量化BAQ(Block Adaptive Quantization)的合成孔径雷达SAR(Synthetic Aperture Radar)数据压缩系统及方法。本发明利用现场可编程门阵列FPGA(Field Programmable Gata Array)实现的合成孔径雷达SAR数据压缩系统，对存储在星上的静态随机存储器SRAM(Static Random Access Memory)中的合成孔径雷达SAR数据进行数据压缩，降低传输数据量后下传到地面进行解码、脉压处理及分析特性。

背景技术

合成孔径雷达SAR一种先进的主动式的对地观测设备，具有全天候，全天时工作的特点，对地面植被有一定的穿透能力，在国民经济和军事应用领域有着非常重要的作用。由于星载合成孔径雷达SAR系统多分辨率，多通道，多模式的发展需求使得合成孔径雷达SAR原始数据的数据量迅猛发展。在工作期间需要采集大量的原始回波数据，将其存储并实时下传至地面进行处理。由于下行链路数据率低，为了获得更多的有效数据，需要对原始数据进行压缩后再送回地面接收站。在星载合成孔径雷达SAR系统中分块自适应量化BAQ是一种非常实用的数据压缩方法。

中国科学院电子学研究所在其申请的专利文献“星载合成孔径雷达可变位数BAQ压缩系统及方法”(专利申请号200610113822.6，公开号CN 101165510A)中公开了一种星载合成孔径雷达系统的原始数据可变位数压缩系统及方法。该系统包括：I、Q路A/D模数转换器，I、Q路寄存器，核心处理器，多路拼接电路，多路拼接寄存器。I、Q路A/D模数转换器用于将I、Q路模拟回波数据转换成I、Q路数字回波数据。I、Q路寄存器用于读取存储A/D模数转换器输入的I、Q路数字回波数据。核心处理器根据控制指令对核心处理单元作选择，用于将I、Q路寄存器输入的I、Q数字回波数据进行分块自适应量化处理，对查表输出的量化位数作相应变化，实时改变压缩位数。多路拼接电路用于将核心处理器输入的量化位数压缩数据进行拼接；多路拼接寄存器用于读取多路拼接电路输入的拼接数字数据进行存储。该系统存在的不足之处是，对于核心处理器中的量化编码表，只支持2、3、4比特量化查表，且映射表的资源占用过大。该方法的具体步骤包括：输入的分块数据由累加器阵列单元进行累加，取高位作为分块均值；构造由分块均值与采样数据绝对值为地址的量化编码表；通过一一对应的映射编码表，由编码地址查表得出量化码字，并与符号位重新编码；编码值进行比特拼接和和打包输出BAQ压缩数据。核心处理器可随控制命令而实时改变BAQ压缩位数，并考虑硬件特点适当简化算法复杂度。该方法存在的不足之处是，由于回波数据的信息主要来源于脉压后的数据，而相位信息是影响脉冲压缩质量的主要因素，对实部、虚部两路进行压缩不能很好的保留相位信息。

中国科学院电子学研究所在其申请的专利文献“一种BAQ压缩方法及装置、SAR数据形成器”(专利申请号201610339174.X，公开号CN 105842663A)中公开了一种BAQ压缩方法及装置、SAR数据形成器。该系统包括：第一确定单元，第一分块单元，第二分块单元，第一编码单元，第一输出单元。第一确定单元用于确定待处理的数据。第一分块单元用于将所述数据进行均匀分块，得到数据块集合，所述数据块集合中至少包括一块以上的数据块。第二分块单元用于将每一块所述数据块按照行进行分块，得到第一子数据块至第T子数据块，所述T为大于1的自然数。第一编码单元由第一求和单元，第一生成单元，第二生成单元，第三生成单元，第四生成单元，第一拼接单元组成，用于对所述第一子数据块至第T子数据块，进行求取均值，用均值和所述子数据块的数据的绝对值生成查表地址，查表得出BAQ量化后的值，与符号构成压缩编码，拼接得到编码数据，分别对应第一编码数据至第T编码数据。第一输出单元用于分别输出第一编码数据至第T编码数据。该系统存在的不足之处是，第一，不支持无损压缩；第二，压缩模式下只支持一种量化编码位数，不能根据指令选择不同的量化位数。该方法的具体步骤包括：确定待处理的数据；将所述数据进行均匀分块，得到数据块集合，所述数据块集合中至少包括一块以上的数据块；将每一块所述数据块按照行进行分块，得到第一子数据块至第T子数据块，所述T为大于1的自然数；对所述第一子数据块至第T子数据块分别进行编码，每一块进行累加求和，求取均值，利用均值及相邻子数据块的数据的绝对值进行查表得出查表值，与符号位组成压缩编码，并对其进行拼接和打包，分别对应得到第一编码数据至第T编码数据；分别输出第一编码数据至第T编码数据。该方法存在的不足之处是，对于原始数据信息不区分大小信号进行压缩，如果合成孔径雷达SAR原始数据小信号比较多，压缩性能损失会比较大。

发明内容

本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出了一种改进压缩质量分块自适应量化BAQ的合成孔径雷达SAR数据压缩系统及方法。

实现本发明目的的思路是，通过控制模块将接收到的合成孔径雷达SAR数据，存储到静态随机存储器SRAM中，统计合成孔径雷达SAR数据的最大有效位数，设置控制寄存器参数。数据读取模块接收控制模块发出的控制寄存器参数，读取最小压缩单元数据，当压缩状态寄存器参数为有损压缩状态时，数据读取模块将最小压缩单元数据送到压缩模块进行压缩处理，压缩处理完成后得到有损压缩数据，压缩模块将有损压缩数据送到数据拼接模块，当压缩状态寄存器参数为不压缩或无损压缩状态时，数据读取模块直接将最小压缩单元数据送到数据拼接模块，数据拼接模块对压缩模块送入的有损压缩数据或数据读取模块送入的最小压缩单元数据添加包头数据生成打包数据，将打包数据中的实际有效数据拼接成以四字节为单位的编码码流，校验模块对编码码流进行校验，产生四字节校验和，并将校验和送到码流输出模块。码流输出模块将添加校验和及结束标志后的编码码流输出。

本发明的系统包括控制模块、数据读取模块、压缩模块、数据拼接模块、校验模块和码流输出模块，其中：

所述的压缩模块，用于计算最小压缩单元数据的幅值和相位值，缓存最小压缩单元数据的相位值，将幅值作为地址查幅值对数映射表得到幅值的对数值，计算最小压缩单元数据幅值对数的标准化值，将最小压缩单元数据的幅值对数的标准化值作为查表地址，查询分块自适应量化BAQ量化编码表，得到量化编码值，缓存幅值对数的量化编码值，将最小压缩单元数据的均值、标准差、相位值、幅值对数量化编码值，依次整合成一路有损压缩数据；

所述的控制模块，用于将接收到的合成孔径雷达SAR数据，存储到静态随机存储器SRAM中，统计合成孔径雷达SAR数据的最大有效位数，设置控制寄存器参数，协调数据读取模块、压缩模块、数据拼接模块、校验模块和码流输出模块的运作；

所述的数据读取模块，用于从静态随机存储器SRAM中读取最小压缩单元数据；

所述的数据拼接模块，用于对有损压缩数据或最小压缩单元数据添加包头数据生成打包数据，将打包数据中的有效数据拼接成以四字节为单位的编码码流，并将编码码流送到校验模块和码流输出模块；

所述的校验模块，用于对编码码流进行校验，产生四字节的校验和，并将校验和送到码流输出模块；

所述的码流输出模块，用于在编码码流的尾部依次添加校验和、结束标志，输出添加校验和及结束标志后的编码码流。

本发明方法的具体步骤包括如下：

(1)存储合成孔径雷达SAR数据：

控制模块将接收的合成孔径雷达SAR数据，存储到静态随机存储器SRAM中；

(2)统计合成孔径雷达SAR数据的最大有效位数：

(2a)控制模块对合成孔径雷达SAR数据的实部和虚部数据，分别进行取绝对值操作；

(2b)控制模块采用遍历所有实部和虚部数据绝对值的方法，分别得到实部和虚部数据绝对值的最大有效位数；

(2c)从实部数据绝对值的最大有效位数和虚部数据绝对值的最大有效位数中，选取最大值，将该最大值加1后，作为合成孔径雷达SAR数据的统计最大有效位数；

(3)设置控制寄存器参数：

(3a)控制模块按照外部端口传入的压缩状态指令，设置压缩状态寄存器参数；

(3b)控制模块按照外部端口传入的数据压缩量化位数指令，分别设置幅值量化比特寄存器和相位量化比特寄存器的参数；

(3c)按照压缩状态寄存器参数，设置无损量化比特寄存器参数；

(4)读取最小压缩单元数据：

数据读取模块按照Z字型顺序，从静态随机存储器SRAM中读取最小压缩单元数据；

(5)判断压缩状态寄存器参数是否为有损压缩状态，若是，则执行步骤(6)，否则，执行步骤(7)；

(6)对最小压缩单元数据进行有损压缩：

(6a)幅值相位计算模块按照相位计算公式，计算最小压缩单元数据的相位值，计算完成后，将相位值P缓存到先入先出队列FIFO1中；同时计算最小压缩单元数据的幅值；

(6b)通过一一对应的幅值对数映射表，将幅值作为地址查表得出幅值的对数值；

(6c)按照标准化计算公式，计算最小压缩单元数据幅值对数的标准化值；

(6d)将最小压缩单元数据的标准化值作为查表地址，查询分块自适应量化BAQ量化编码表，得到45位的查表内容；

(6e)根据幅值量化比特寄存器的参数值，选择查表内容的输出位数，得到幅值对数的量化编码值；

(6f)将幅值对数的量化编码值缓存到先入先出队列FIFO2中；

(6g)将最小压缩单元数据的均值、标准差、相位值、幅值对数量化编码值，依次整合成一路有损压缩数据；

(7)添加包头数据：

当压缩状态寄存器参数为有损压缩状态时，对有损压缩数据添加包头数据生成打包数据，否则，对最小压缩单元数据添加包头数据生成打包数据；

(8)拼接数据：

将打包数据中的有效数据拼接成以四字节为单位的编码码流；

(9)校验编码码流：

利用循环冗余校验方式，校验模块对编码码流进行校验，产生四字节的校验和；

(10)输出编码码流：

在编码码流的尾部依次添加校验和、结束标志，输出添加校验和及结束标志后的编码码流；

(11)判断合成孔径雷达SAR数据是否全部处理完，若是，则执行步骤(12)，否则，执行步骤(4)；

(12)完成合成孔径雷达SAR数据压缩。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

第一，由于本发明系统中的压缩模块减少了分块自适应量化BAQ量化编码表中量化编码值的个数，增加了量化编码方式，克服了现有技术中量化编码表的内存资源占用过大，量化编码方式过少的缺点，使得本发明的系统占用的资源更少，可供选择的量化编码方式类型更多。

第二，由于本发明系统中的控制模块，通过设置控制寄存器参数使系统能够对最小压缩单元数据进行不压缩、无损压缩和有损压缩处理，克服了现有技术中只能进行有损压缩的问题，使得本发明的系统适用范围更广。

第三，由于本发明的方法采用分块自适应量化BAQ方法，对最小压缩单元数据的幅值进行编码，采用均匀量化方法对最小压缩单元数据的相位值进行编码，克服了现有技术中影响压缩质量的相位信息保留不足的问题，使得本发明更好地保留了相位信息，提高了压缩质量。

第四，由于本发明的方法采用对最小压缩单元数据的幅值取对数的方法，放大小的幅值信号，采用分块自适应量化BAQ方法，对最小压缩单元数据的幅值对数进行编码，克服了现有技术中直接对小信号量化编码压缩性能损失大的问题，使得本发明更好地保留了小信号的精度，提升了压缩性能。

附图说明

图1为本发明系统的结构图；

图2为本发明方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述。

参照图1对本发明系统做进一步的描述。

本发明的系统包括控制模块、数据读取模块、压缩模块、数据拼接模块、校验模块和码流输出模块，其中：

所述的压缩模块，由幅值相位计算子模块、相位缓存子模块、幅值对数映射子模块、幅值对数缓存子模块、标准化子模块、量化编码子模块、量化编码值缓存子模块及有损压缩数据整合子模块组成，幅值相位计算子模块计算最小压缩单元数据的幅值和相位值，并将相位值传输到相位缓存子模块，幅值传输到幅值对数映射子模块；幅值对数映射子模块将幅值作为地址查幅值对数映射表得到幅值对数值，并将幅值对数值分别传输到幅值对数缓存子模块和标准化子模块；标准化子模块计算最小压缩单元数据幅值对数的均值、标准差，得到标准差后，标准化子模块对从幅值对数缓存子模块中依次读取到的幅值对数值进行标准化，得到最小压缩单元数据的幅值对数的标准化值，并将最小压缩单元数据幅值对数的标准化值传输到量化编码子模块；量化编码子模块将标准化值作为查表地址，查询分块自适应量化BAQ量化编码表，得到幅值对数量化编码值，量化编码位数可在1-9比特范围内选择，并将量化编码位数指定的幅值对数量化编码值传输到量化编码值缓存子模块；有损压缩数据整合子模块将最小压缩单元数据的均值、标准差、相位值、幅值对数量化编码值，依次整合成一路有损压缩数据，并将有损压缩数据传输到数据拼接模块。压缩模块完成对最小压缩单元数据进行有损压缩的过程。

所述的控制模块，用于将接收到的合成孔径雷达SAR数据，按照接收顺序依次存储到静态随机存储器SRAM中，同时统计合成孔径雷达SAR数据的最大有效位数，设置控制寄存器参数，协调数据读取模块、压缩模块、数据拼接模块、校验模块和码流输出模块的运作。

所述的数据读取模块，用于从静态随机存储器SRAM中读取最小压缩单元数据。

所述的数据拼接模块，用于对有损压缩数据或最小压缩单元数据添加包头数据生成打包数据，将打包数据中的有效数据拼接成以四字节为单位的编码码流，并将编码码流送到校验模块和码流输出模块。本发明实施例中当压缩状态寄存器参数表示有损压缩状态时，对有损压缩数据添加包头数据生成打包数据，当压缩状态寄存器参数表示不压缩或无损压缩状态时，对最小压缩单元数据添加包头数据生成打包数据。

所述的校验模块，用于对编码码流进行校验，产生四字节的校验和，并将校验和送到码流输出模块。

所述的码流输出模块，用于在编码码流的尾部依次添加校验和、结束标志，输出添加校验和及结束标志后的编码码流。

下面结合图2对本发明的方法做进一步的描述。

步骤1，存储合成孔径雷达SAR数据。

控制模块将接收的合成孔径雷达SAR数据，存储到静态随机存储器SRAM中。本发明实施例中，每个合成孔径雷达SAR数据的位宽为32位，其中高16位为该数据的虚部数据，低16位为该数据的实部数据。

步骤2，统计合成孔径雷达SAR数据的最大有效位数。

控制模块对合成孔径雷达SAR数据的实部和虚部数据，分别进行取绝对值操作。

控制模块采用遍历所有实部和虚部数据绝对值的方法，分别得到实部和虚部数据绝对值的最大有效位数。

从实部数据绝对值的最大有效位数和虚部数据绝对值的最大有效位数中，选取最大值，将该最大值加1后，作为合成孔径雷达SAR数据的统计最大有效位数。

步骤3，设置控制寄存器参数。

控制模块按照外部端口传入的压缩状态指令，设置压缩状态寄存器参数。

所述的按照外部端口传入的压缩状态指令设置压缩状态寄存器参数是指：

当外部端口传入的压缩状态指令为不压缩状态时，压缩状态寄存器参数设置为不压缩。

当外部端口传入的压缩状态指令为压缩状态，且外部端口传入的数据压缩量化位数指令大于等于SRAM控制器模块统计的数据最大有效位数时，压缩状态寄存器参数设置为无损压缩。

当外部端口传入的压缩状态指令为压缩状态，且外部端口传入的数据压缩量化位数指令小于SRAM控制器模块统计的数据最大有效位数时，压缩状态寄存器参数设置为有损压缩。

控制模块按照外部端口传入的数据压缩量化位数指令，分别设置幅值量化比特寄存器和相位量化比特寄存器的参数。

所述的按照外部端口传入的数据压缩量化位数指令，分别设置幅值量化比特寄存器和相位量化比特寄存器的参数是指：

当外部端口传入的数据压缩量化位数指令为9时，将幅值量化比特寄存器的参数设置为4，相位量化比特寄存器的参数设置为5。

当外部端口传入的数据压缩量化位数指令为10时，将幅值量化比特寄存器的参数设置为4，相位量化比特寄存器的参数设置为6。

当外部端口传入的数据压缩量化位数指令为11时，将幅值量化比特寄存器的参数设置为5，相位量化比特寄存器的参数设置为6。

当外部端口传入的数据压缩量化位数指令为12时，将幅值量化比特寄存器的参数设置为5，相位量化比特寄存器的参数设置为7。

当外部端口传入的数据压缩量化位数指令为13时，将幅值量化比特寄存器的参数设置为6，相位量化比特寄存器的参数设置为7。

当外部端口传入的数据压缩量化位数指令为14时，将幅值量化比特寄存器的参数设置为6，相位量化比特寄存器的参数设置为8。

当外部端口传入的数据压缩量化位数指令为15时，将幅值量化比特寄存器的参数设置为7，相位量化比特寄存器的参数设置为8。

当外部端口传入的数据压缩量化位数指令为16时，将幅值量化比特寄存器的参数设置为7，相位量化比特寄存器的参数设置为9。

按照压缩状态寄存器参数，设置无损量化比特寄存器参数。

所述的按照压缩状态寄存器参数设置无损量化比特寄存器参数是指：

当压缩状态寄存器参数表示不压缩状态时，将无损量化比特寄存器的参数设置为12。

当压缩状态寄存器参数表示无损压缩状态时，将无损量化比特寄存器的参数设置为统计最大有效位数。

步骤4，读取最小压缩单元数据。

数据读取模块按照Z字型顺序，从静态随机存储器SRAM中读取最小压缩单元数据。本发明实施例中合成孔径雷达SAR数据以512个脉冲，2400个采样点为例，存储时按照脉冲顺序依次存储在静态随机存储器SRAM中。

所述的最小压缩单元是指：

当压缩状态寄存器参数表示不压缩或无损压缩状态时，最小压缩单元的行数M为1，列数N为脉冲采样点数，最小压缩单元内部每个数据的位宽为32位。

当压缩状态寄存器参数表示有损压缩状态时，最小压缩单元的行数M为32，列数N为32，最小压缩单元内部每个数据的位宽为32位。

步骤5，判断压缩状态寄存器参数是否为有损压缩状态，若是，则执行步骤6，否则，执行步骤7。

步骤6，对最小压缩单元数据进行有损压缩。

按照相位计算公式，计算最小压缩单元数据的相位值，计算完成后，将相位值P缓存到先入先出队列FIFO1中；同时计算最小压缩单元数据的幅值。

所述的相位计算公式如下：

其中，P表示最小压缩单元数据的相位值，arctan表示反正切操作，Q表示最小压缩单元数据的虚部，I表示最小压缩单元数据的实部，π表示圆周率。

通过一一对应的幅值对数映射表，将幅值作为地址查表得出幅值的对数值。本发明实施例中，最小压缩单元数据的幅值位宽为14位，该幅值对数映射表的地址总数为11944个，查表得出的最小压缩单元数据的幅值对数位宽为12位。幅值对数映射表如下所示：

其中，地址为幅值A放大4倍后的十六进制值。表1中存储的幅值对数的表达式为

按照标准化计算公式，计算最小压缩单元数据幅值对数的标准化值。本发明实施例中，最小压缩单元数据幅值对数的标准化值服从均值为0、方差为1的标准正态分布。

所述的标准化计算公式如下：

其中，Th表示最小压缩单元数据的标准化值，data[m]表示最小压缩单元中第m个数据，M_val表示最小压缩单元数据的均值，σ表示最小压缩单元数据的标准差。

将最小压缩单元数据的标准化值作为查表地址，查询分块自适应量化BAQ量化编码表，得到45位的查表内容。

所述的分块自适应量化BAQ量化编码表是指：该量化编码表由2048个45位量化编码值组成，所述的45位量化编码值通过对标准化值分别做1-9比特量化操作得到，第1位对应1比特量化值，第2-3位对应2比特量化值，第4-6位对应3比特量化值，第7-10位对应4比特量化值，第11-15位对应5比特量化值，第16-21位对应6比特量化值，第22-28位对应7比特量化值，第29-36位对应8比特量化值，第37-45位对应9比特量化值。

根据幅值量化比特寄存器的参数值，选择查表内容的输出位数，得到幅值对数的量化编码值。

将幅值对数的量化编码值缓存到先入先出队列FIFO2中。

将最小压缩单元数据的均值、标准差、相位值、幅值对数量化编码值，依次整合成一路有损压缩数据。本发明实施例中，压缩模块中的有损压缩数据整合子模块将最小压缩单元数据的均值、标准差依次在有损压缩数据寄存器中寄存后输出。最小压缩单元数据的均值、标准差都输出后，从先入先出队列FIFO1中依次读取最小压缩单元数据的相位值在有损压缩数据寄存器中寄存后输出。所有最小压缩单元数据的相位值都输出后，从先入先出队列FIFO2中依次读取最小压缩单元数据的幅值对数量化编码值在有损压缩数据寄存器中寄存后输出。输出的均值、标准差、相位值、幅值对数量化编码值构成了有损压缩数据。

步骤7，添加包头数据。

当压缩状态寄存器参数为有损压缩状态时，对有损压缩数据添加包头数据生成打包数据，否则，对最小压缩单元数据添加包头数据生成打包数据。本发明实施例中，打包数据位宽为24位，当打包数据实际有效长度不足24时，需对末位进行补0操作。

步骤8，拼接数据。

将打包数据中的有效数据拼接成以四字节为单位的编码码流。本发明实施例中，采用56位的数据拼接寄存器进行有效数据拼接操作，采用数据有效长度寄存器记录数据拼接寄存器中当前寄存数据的有效位数。当有新的打包数据传入数据拼接模块时，将打包数据存储到数据拼接寄存器中当前寄存数据的有效位数之后，中间没有间隔，同时，将当前数据有效长度寄存器的值与新的打包数据的有效长度累加，进行数据有效长度寄存器值的更新操作。当数据有效长度寄存器值大于32时，取出数据拼接寄存器中高位四字节的数据作为编码码流值输出，将数据拼接寄存器中的剩余有效数据顺次平移到数据拼接寄存器的高位，同时数据有效长度寄存器值减去32，得到数据拼接寄存器中剩余有效数据的有效位数。所有打包数据拼接完成后，若数据有效长度寄存器值大于0，则对数据拼接寄存器中剩余有效数据进行补0操作，直到数据有效长度寄存器值为32时停止补0操作，将补0后的数据拼接寄存器中的32位有效数据作为编码码流值输出。

步骤9，校验编码码流。

利用循环冗余校验方式，校验模块对编码码流进行校验，产生四字节的校验和。本发明实施例中采用32位循环冗余校验CRC32对编码码流进行校验，产生四字节的校验和，并将校验和送到码流输出模块。

步骤10，输出编码码流。

在编码码流的尾部依次添加校验和、结束标志，输出添加校验和及结束标志后的编码码流。

步骤11，判断合成孔径雷达SAR数据是否全部处理完，若是，则执行步骤12，否则，执行步骤4。

步骤12，完成合成孔径雷达SAR数据压缩。

Claims (9)

1.一种改进压缩质量分块自适应量化BAQ的合成孔径雷达SAR数据压缩系统，其特征在于，包括控制模块、数据读取模块、压缩模块、数据拼接模块、校验模块和码流输出模块，其中：

所述的压缩模块，用于计算最小压缩单元数据的幅值和相位值，缓存最小压缩单元数据的相位值，将幅值作为地址查幅值对数映射表得到幅值的对数值，计算最小压缩单元数据幅值对数的标准化值，将最小压缩单元数据的幅值对数的标准化值作为查表地址，查询分块自适应量化BAQ量化编码表，得到量化编码值，缓存幅值对数的量化编码值，将最小压缩单元数据的均值、标准差、相位值、幅值对数量化编码值，依次整合成一路有损压缩数据；

所述的控制模块，用于将接收到的合成孔径雷达SAR数据，存储到静态随机存储器SRAM中，统计合成孔径雷达SAR数据的最大有效位数，设置控制寄存器参数，协调数据读取模块、压缩模块、数据拼接模块、校验模块和码流输出模块的运作；

所述的数据读取模块，用于从静态随机存储器SRAM中读取最小压缩单元数据；

所述的数据拼接模块，用于对有损压缩数据或最小压缩单元数据添加包头数据生成打包数据，将打包数据中的有效数据拼接成以四字节为单位的编码码流，并将编码码流送到校验模块和码流输出模块；

所述的校验模块，用于对编码码流进行校验，产生四字节的校验和，并将校验和送到码流输出模块；

所述的码流输出模块，用于在编码码流的尾部依次添加校验和、结束标志，输出添加校验和及结束标志后的编码码流。

2.一种改进压缩质量分块自适应量化BAQ的合成孔径雷达SAR数据压缩方法，其特征在于，具体步骤包括如下：

(1)存储合成孔径雷达SAR数据：

控制模块将接收的合成孔径雷达SAR数据，存储到静态随机存储器SRAM中；

(2)统计合成孔径雷达SAR数据的最大有效位数：

(2a)控制模块对合成孔径雷达SAR数据的实部和虚部数据，分别进行取绝对值操作；

(2b)控制模块采用遍历所有实部和虚部数据绝对值的方法，分别得到实部和虚部数据绝对值的最大有效位数；

(2c)从实部数据绝对值的最大有效位数和虚部数据绝对值的最大有效位数中，选取最大值，将该最大值加1后，作为合成孔径雷达SAR数据的统计最大有效位数；

(3)设置控制寄存器参数：

(3a)控制模块按照外部端口传入的压缩状态指令，设置压缩状态寄存器参数；

(3b)控制模块按照外部端口传入的数据压缩量化位数指令，分别设置幅值量化比特寄存器和相位量化比特寄存器的参数；

(3c)按照压缩状态寄存器参数，设置无损量化比特寄存器参数；

(4)读取最小压缩单元数据：

数据读取模块按照Z字型顺序，从静态随机存储器SRAM中读取最小压缩单元数据；

(5)判断压缩状态寄存器参数是否为有损压缩状态，若是，则执行步骤(6)，否则，执行步骤(7)；

(6)对最小压缩单元数据进行有损压缩：

(6a)幅值相位计算模块按照相位计算公式，计算最小压缩单元数据的相位值，计算完成后，将相位值P缓存到先入先出队列FIFO1中；同时计算最小压缩单元数据的幅值；

(6b)通过一一对应的幅值对数映射表，将幅值作为地址查表得出幅值的对数值；

(6c)按照标准化计算公式，计算最小压缩单元数据幅值对数的标准化值；

(6d)将最小压缩单元数据的标准化值作为查表地址，查询分块自适应量化BAQ量化编码表，得到45位的查表内容；

(6e)根据幅值量化比特寄存器的参数值，选择查表内容的输出位数，得到幅值对数的量化编码值；

(6f)将幅值对数的量化编码值缓存到先入先出队列FIFO2中；

(6g)将最小压缩单元数据的均值、标准差、相位值、幅值对数量化编码值，依次整合成一路有损压缩数据；

(7)添加包头数据：

当压缩状态寄存器参数为有损压缩状态时，对有损压缩数据添加包头数据生成打包数据，否则，对最小压缩单元数据添加包头数据生成打包数据；

(8)拼接数据：

将打包数据中的有效数据拼接成以四字节为单位的编码码流；

(9)校验编码码流：

利用循环冗余校验方式，校验模块对编码码流进行校验，产生四字节的校验和；

(10)输出编码码流：

在编码码流的尾部依次添加校验和、结束标志，输出添加校验和及结束标志后的编码码流；

(11)判断合成孔径雷达SAR数据是否全部处理完，若是，则执行步骤(12)，否则，执行步骤(4)；

(12)完成合成孔径雷达SAR数据压缩。

3.根据权利要求2所述的改进压缩质量分块自适应量化BAQ的合成孔径雷达SAR数据压缩方法，其特征在于，步骤(3a)中所述的按照外部端口传入的压缩状态指令设置压缩状态寄存器参数是指：

A.当外部端口传入的压缩状态指令为不压缩状态时，压缩状态寄存器参数设置为不压缩；

B.当外部端口传入的压缩状态指令为压缩状态，且外部端口传入的数据压缩量化位数指令大于等于SRAM控制器模块统计的数据最大有效位数时，压缩状态寄存器参数设置为无损压缩；

C.当外部端口传入的压缩状态指令为压缩状态，且外部端口传入的数据压缩量化位数指令小于SRAM控制器模块统计的数据最大有效位数时，压缩状态寄存器参数设置为有损压缩。

4.根据权利要求2所述的改进压缩质量分块自适应量化BAQ的合成孔径雷达SAR数据压缩方法，其特征在于，步骤(3b)中所述的按照外部端口传入的数据压缩量化位数指令，分别设置幅值量化比特寄存器和相位量化比特寄存器的参数是指：

A.当外部端口传入的数据压缩量化位数指令为9时，将幅值量化比特寄存器的参数设置为4，相位量化比特寄存器的参数设置为5；

B.当外部端口传入的数据压缩量化位数指令为10时，将幅值量化比特寄存器的参数设置为4，相位量化比特寄存器的参数设置为6；

C.当外部端口传入的数据压缩量化位数指令为11时，将幅值量化比特寄存器的参数设置为5，相位量化比特寄存器的参数设置为6；

D.当外部端口传入的数据压缩量化位数指令为12时，将幅值量化比特寄存器的参数设置为5，相位量化比特寄存器的参数设置为7；

E.当外部端口传入的数据压缩量化位数指令为13时，将幅值量化比特寄存器的参数设置为6，相位量化比特寄存器的参数设置为7；

F.当外部端口传入的数据压缩量化位数指令为14时，将幅值量化比特寄存器的参数设置为6，相位量化比特寄存器的参数设置为8；

G.当外部端口传入的数据压缩量化位数指令为15时，将幅值量化比特寄存器的参数设置为7，相位量化比特寄存器的参数设置为8；

H.当外部端口传入的数据压缩量化位数指令为16时，将幅值量化比特寄存器的参数设置为7，相位量化比特寄存器的参数设置为9。

5.根据权利要求3所述的改进压缩质量分块自适应量化BAQ的合成孔径雷达SAR数据压缩方法，其特征在于，步骤(3c)中所述的按照压缩状态寄存器参数设置无损量化比特寄存器参数是指：

A.当压缩状态寄存器参数表示不压缩状态时，将无损量化比特寄存器的参数设置为12；

B.当压缩状态寄存器参数表示无损压缩状态时，将无损量化比特寄存器的参数设置为统计最大有效位数。

6.根据权利要求3所述的改进压缩质量分块自适应量化BAQ的合成孔径雷达SAR数据压缩方法，其特征在于，步骤(4)中所述的最小压缩单元是指：

A.当压缩状态寄存器参数表示不压缩或无损压缩状态时，最小压缩单元的行数M为1，列数N为脉冲采样点数，最小压缩单元内部每个数据的位宽为32位；

B.当压缩状态寄存器参数表示有损压缩状态时，最小压缩单元的行数M为32，列数N为32，最小压缩单元内部每个数据的位宽为32位。

7.根据权利要求2所述的改进压缩质量分块自适应量化BAQ的合成孔径雷达SAR数据压缩方法，其特征在于，步骤(6a)中所述的相位计算公式如下：

其中，P表示最小压缩单元数据的相位值，arctan表示反正切操作，Q表示最小压缩单元数据的虚部，I表示最小压缩单元数据的实部，π表示圆周率。

8.根据权利要求2所述的改进压缩质量分块自适应量化BAQ的合成孔径雷达SAR数据压缩方法，其特征在于，步骤(6c)中所述的标准化计算公式如下：

其中，Th表示最小压缩单元数据的标准化值，data[m]表示最小压缩单元中第m个数据，M_val表示最小压缩单元数据的均值，σ表示最小压缩单元数据的标准差。

9.根据权利要求2所述的改进压缩质量分块自适应量化BAQ的合成孔径雷达SAR数据压缩方法，其特征在于，步骤(6d)中所述的分块自适应量化BAQ量化编码表是指：该量化编码表由2048个45位量化编码值组成，所述的45位量化编码值通过对标准化值分别做1-9比特量化操作得到，第1位对应1比特量化值，第2-3位对应2比特量化值，第4-6位对应3比特量化值，第7-10位对应4比特量化值，第11-15位对应5比特量化值，第16-21位对应6比特量化值，第22-28位对应7比特量化值，第29-36位对应8比特量化值，第37-45位对应9比特量化值。