研究基于小波的并行自適應天氣雷達回波數(shù)據(jù)有損壓縮算法。根據(jù)回波數(shù)據(jù)的特點，提出了回波數(shù)據(jù)的坐標轉(zhuǎn)換算法、矢量場保持算法及標量場濾波算法等有效的預處理算法；利用并行自適應壓縮算法對預處理后的雷達回波數(shù)據(jù)進行壓縮實驗。實驗結(jié)果表明，該算法具有較好的并行性和自適應性，在低比特率情況下，能獲得較高的功率信噪比值和滿意的主觀效果。
關 鍵 詞 圖像壓縮; 并行自適應編碼; 小波變換; 天氣雷達回波

天氣雷達探測回波數(shù)據(jù)是災害性天氣監(jiān)測和臨近預報的重要信息。隨著計算機和數(shù)據(jù)通信技術的發(fā)展，國內(nèi)外都開展了天氣雷達組網(wǎng)拼圖業(yè)務系統(tǒng)的建設，促進資源共享和在更大范圍內(nèi)監(jiān)測天氣系統(tǒng)的變化。目前，天氣雷達組網(wǎng)拼圖已由一般等高平面位置顯示回波的拼圖，逐步向獲取區(qū)域三維立體回波拼圖發(fā)展。建立天氣雷達三維立體拼圖系統(tǒng)的一個關鍵問題是如何近實時地高效傳輸各組網(wǎng)測站的大量雷達立體掃描的回波數(shù)據(jù)。雷達數(shù)據(jù)壓縮成為解決這一問題的有效途徑。由于天氣雷達回波數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復雜，目前的壓縮方案[1]大多通過線性預測、游程映射和熵編碼[2]等步驟進行無損壓縮，雖可使數(shù)據(jù)信息不丟失，但其壓縮率不高，需要一種新的有效的雷達立體掃描回波數(shù)據(jù)壓縮方案來解決這個矛盾。
本文針對天氣雷達回波數(shù)據(jù)的特點，提出了預處理算法，并結(jié)合小波變換、并行工具和自適應算法，給出了一種新的適用于雷達回波數(shù)據(jù)壓縮的并行自適應編碼方案。
1 雷達回波數(shù)據(jù)壓縮
1.1 雷達回波數(shù)據(jù)的坐標轉(zhuǎn)換
雷達回波數(shù)據(jù)通常以極坐標形式編排和存儲，不利于小波變換的實施和雷達回波數(shù)據(jù)相關性的利用，因此本文采取如圖1所示的雷達回波數(shù)據(jù)處理方案。從雷達數(shù)據(jù)的頭信息中獲取立體掃描層數(shù)、每層方位角間隔和庫長等信息，然后根據(jù)這些信息對回波數(shù)據(jù)進行坐標轉(zhuǎn)換。設雷達掃描一周的徑線數(shù)為，庫數(shù)為，則體掃一周的數(shù)據(jù)可構(gòu)成mnmn×的圖像數(shù)據(jù)，圖1為編排后的單層雷達掃描數(shù)據(jù)圖像。坐標轉(zhuǎn)化保持雷達回波原有的相關特性，同時便于小波變換的實施。