[发明专利]一种北斗短报文的压缩传输方法

说明书

本发明公开了一种北斗短报文的压缩传输方法，它将LZ系列编码中的LZW算法(Lempel‑Ziv‑Welch Encoding)与中文分词算法有效结合起来，根据汉语使用习惯，构造适用于北斗短报文的分词词典，该方法在一定程度上克服了北斗短报文在传输过程中出现的长度受限的问题。

技术领域

本发明属于数字通信中压缩编码技术领域，尤其涉及一种北斗短报文的压缩传输方法。

背景技术

中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。系统可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具有短报文通信能力。北斗短报文通信是北斗系统的特色功能，可为用户机与用户机，用户机与地面中心站之间每次最多提供120个汉字的通信服务。但作为实际应用，容量的限制不足以满足现实的需求。因此，需要结合北斗系统的实际情况，设计一种数据压缩方式，即在有限的报文长度范围内，尽可能的将报警信息进行压缩，用相同的字符数量传达更多的信息，并且重构信息与原来信息完全相同，即无损的数据压缩。

中文分词是对北斗短报文压缩处理的第一步，传统的压缩算法对以中文为主的北斗短报文压缩效果不明显，因此我们首先利用中文分词将北斗短报文转化为数字索引码，然后再进行压缩处理。目前，常用的中文分词方法包括：基于词典的分词方法、基于理解的分词方法和基于统计的分词方法。基于词典的分词方法是应用最广泛的中文分词方法，它又分为：正向最大匹配法、逆向最大匹配法和双向匹配法。正向最大匹配算法是指从左到右将待分词文本中的几个连续字符与词典匹配，如果匹配上，则切分出一个词。逆向最大匹配算法是正向最大匹配的逆向思维，首先将整个待切分的字符串去进行匹配，如果匹配不成功，则将匹配字段的最前一个字掉，一直循环至整个句子切分完毕。双向匹配算法是二者的结合，将二者的切分结果进行比较，从而选出最优解。据SunM.S.和Benjamin K.T.(1995)的研究表明，90.0％左右的句子，两种匹配法完全重合且正确，只有大概9.0％的句子两种切分方法得到的结果不一样，但其中必有一个是正确的。由此可见，双向匹配算法对中文的切分正确率较高。因此，计算复杂度低、算法正确率高、应用范围广的中文切分方法具有重要的研究意义和应用价值。

LZW算法又叫“串表压缩算法”就是通过动态的建立一个字符串表，用较短的代码来表示较长的字符串来实现压缩，LZW算法是一种无损压缩算法。LZW算法能有效利用字符出现频率冗余度进行压缩，且字典是自适应生成的，它具有以下的几个特点： LZW压缩技术对于可预测性不大的数据具有良好的处理效果，常用与TJF格式的图像压缩；对于数据流中连续重复出现的字节和字串有很高的压缩比；LZW压缩技术还被用于文本程序等数据压缩领域；常见的ARC、RKARC、PKZIP高效压缩程序都是LZW压缩技术的变体；对于任意宽度和像素位长度的图像，都具有稳定的压缩过程；对机器硬件要求不高，在Intel 80386的机器上即可进行压缩和解压缩。

发明内容

本发明的目的是为了克服北斗短报文在通信过程中存在长度受限的问题，提出一种北斗短报文的压缩传输方法。

本发明采用的技术方案为：

一种北斗短报文的压缩传输方法，包括如下步骤：

步骤1，统计相关专用词汇，编写北斗常用词词典，并为每个词汇赋予索引码；

步骤2，以编写好的北斗常用词词典为参考，利用中文分词算法将北斗短报文切分成k个词组；k≤M,M为北斗短报文的字符数；

步骤3，将切分好的词组按照北斗常用词词典转化为各自的数字索引码；

步骤4，利用LZW算法，将步骤3中得到的数字索引码组进行二次压缩，得到压缩短报文；

完成对北斗短报文的压缩处理。