北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编解码方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编解码方法及装置。
【背景技术】
[0002] 在现有的北斗卫星短报文通信系统中，目前一张民用北斗指挥卡通讯能力为，50 秒发送信息一次，每次通讯容量为628Bits。现有的北斗卫星短报文通信系统在发送中文短 信时，对每个汉字均采用GB2312编码，即每个汉字需要占用2个字节（16bits)，贝化28Bits的 通信容量仅能传输39个汉字。
[0003] 因此，现有的北斗系统中，短报文通信的传输信息量较小，不利于一些应用的开 展，如渔业行业，发布天气通知、渔业行情。稍微大的通讯数据都需要拆包分段发送，相应的 接收北斗需分多条接收，一部分一部分的阅读，用户体验度很差。
【发明内容】
[0004] 在日常的语言交流中，常用的词组、短语、短句在1000个左右，如果通过对北斗系 统中已有的大量内容，进行数据统计分析，筛选出常用的词组、短语、短句，并对其进行编 码，北斗接收端进行对应的解码，就能极大地拓展北斗中文短信报文的传输能力。
[0005] 为此，本发明提供了一种北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编码方法，包括 如下的编码过程:将所述短报文中包含的在第一编码表中定义的字串，按照所述第一编码 表定义的字串与码字的对应关系进行编码，得到长度为Ml个比特的第一码字，所述第一码 字的最高位为第一特征值;将所述短报文中包含的所述第一编码表中定义的字串之外的汉 字，按照第二编码表定义的汉字与码字的对应关系进行编码，得到长度为M2个比特的第二 码字，所述第一码字的最高位为不同于所述第一特征值的第二特征值;将所述短报文中包 含的在第Ξ编码表中定义的字符，按照所述第Ξ编码表定义的字符与码字的对应关系进行 编码，得到长度为M3个比特的第Ξ码字，所述第Ξ码字的最高位为所述第二特征值;将所述 短报文中包含的未在所述第Ξ编码表中定义的字符，按照第四编码表定义的字符与码字的 对应关系进行编码，得到长度为M4个比特的第四码字，所述第四码字的最高位为所述第一 特征值，其中M4〉M3;将编码得到的一个或多个所述第一、第二、第Ξ和第四码字，按照所述 短报文中的先后顺序进行排列，得到信源编码后的报文信息，其中，所述字串为汉字与汉字 的组合或汉字与字符的组合，所述字符包括字母、数字和符号。
[0006] 进一步地，在所述编码过程之前还包括如下的建立编码表的过程:对北斗卫星短 报文通信系统中传输的短报文的内容进行统计分析，将最常用的N1个所述字串建立所述第 一编码表;将汉语中最常用的N2个汉字建立所述第二编码表;对北斗卫星短报文通信系统 中传输的短报文的内容进行统计分析，将最常用的N3个字符建立所述第Ξ编码表;将除最 常用的N3个字符之外的其他Μ个字符建立所述第四编码表。
[0007] 优选地，所述第一编码表的Ν1的最大取值为32768-Ν4，Μ1取值为16,所述第一码字 的最高位为0,所述第一码字的各不同的值分别与各不同的所述字串一一对应。
[000引可选地，所述第一编码表的N1的最大取值为2048-N4，Ml取值为10~16,所述第一 码字的最高位为0,其第2~8位的各不同的值分别对应各不同的分组，各所述分组均包括一 个八层的哈夫曼树中的16个叶子节点，所述16个叶子节点分别用所述第一码字的第9~16 比特表示。
[0009] 优选地，所述第二编码表为GB2312编码表，N2取值为23904，M2取值为16,所述第二 码字的取值为OxAlAO~OxFEFF。所述第Ξ编码表的N3的取值为33，13取值为8，所述第^码 字的取值为0x80~0x9F和OxFF，所述第Ξ编码表定义的N3个字符包括全角和半角的阿拉伯 数字和标点符号。所述第四编码表的建立方式与所述第一编码表的建立方式相同，所述第 四编码表定义的Μ个字符包括英文大写字母、英文小写字母、W及符号，M4等于Ml。
[0010] 本发明还提供了一种北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编码装置，其特征在 于，包括:第一编码模块，用于将所述短报文中包含的在第一编码表中定义的字串，按照所 述第一编码表定义的字串与码字的对应关系进行编码，得到长度为Ml个比特的第一码字， 所述第一码字的最高位为第一特征值，所述字串为汉字与汉字的组合或汉字与字符的组 合;第二编码模块，用于将所述短报文中包含的所述第一编码表中定义的字串之外的汉字， 按照第二编码表定义的汉字与码字的对应关系进行编码，得到长度为M2个比特的第二码 字，所述第一码字的最高位为不同于所述第一特征值的第二特征值;第Ξ编码模块，用于将 所述短报文中包含的在第Ξ编码表中定义的字符，按照所述第Ξ编码表定义的字符与码字 的对应关系进行编码，得到长度为M3个比特的第Ξ码字，所述第Ξ码字的最高位为所述第 二特征值，所述字符包括字母、数字和符号;第四编码模块，用于将所述短报文中包含的未 在所述第Ξ编码表中定义的字符，按照第四编码表定义的字符与码字的对应关系进行编 码，得到长度为M4个比特的第四码字，所述第四码字的最高位为所述第一特征值，其中M4〉 M3;排列模块，用于将编码得到的一个或多个所述第一、第二、第Ξ和第四码字，按照所述短 报文中的先后顺序进行排列，得到信源编码后的报文信息。
[0011] 另一方面，本发明提供了一种基于上述编码方法的北斗卫星短报文扩大信息量传 输的信源解码方法，包括:判断待解码的比特流的最高位是否为所述第一特征值，若为所述 第一特征值，则读取所述比特流的前Ml个比特形成第一待译码，并判断所述第一待译码的 取值是否在所述第一码字的取值范围内，若是则在所述第一编码表中查找与所述第一待译 码对应的字串，否则在所述第四编码表中查找与所述第一待译码对应的字符;若不为所述 第一特征值，则读取所述比特流的前M3个比特形成第二待译码，并判断所述第二待译码的 取值是否在所述第Ξ码字的取值范围内，若是则在所述第Ξ编码表中查找与所述第二待译 码对应的字符，否则读取所述比特流的前M2个比特形成第Ξ待译码并在所述第二编码表中 查找与所述第Ξ待译码对应的汉字;将得到的一个或多个所述字串、汉字和字符，按照所述 比特流中的先后顺序进行排列，得到信源解码后的报文信息。
[0012] 本发明还提供了一种北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源解码装置，包括:处 理模块，用于判断待解码的比特流的最高位是否为所述第一特征值，若为所述第一特征值， 则读取所述比特流的前Ml个比特形成第一待译码，并判断所述第一待译码的取值是否在所 述第一码字的取值范围内，若是则将所述第一待译码传输到第一解码模块，否则将所述第 一待译码传输到第四解码模块;若不为所述第一特征值，则读取所述比特流的前M3个比特 形成第二待译码，并判断所述第二待译码的取值是否在所述第Ξ码字的取值范围内，若是 则将所述第二待译码传输到第Ξ解码模块，否则读取所述比特流的前M2个比特形成第Ξ待 译码并将所述第Ξ待译码传输到所述第二解码模块;第一解码模块，用于在所述第一编码 表中查找与所述第一待译码对应的字串并输出；第二解码模块，用于在所述第二编码表中 查找与所述第Ξ待译码对应的汉字并输出；第Ξ解码模块，用于在所述第Ξ编码表中查找 与所述第二待译码对应的字符并输出；第四解码模块，用于在所述第四编码表中查找与所 述第一待译码对应的字符并输出；拼接模块，用于将所述第一、第二、第Ξ和/或第四解码模 块输出的一个或多个所述字串、汉字和字符，按照所述比特流中的先后顺序进行排列，得到 信源解码后的报文信息。
[0013] 本发明的北斗卫星短报文扩大信息量传输的信源编解码方法及装置，通过大数据 统计分析出常用字串，并通过固定长度编码方法及变长哈夫曼编码方法对运些常用字串进 行编码，对非常用字串和字符仍采用现有的编码方式，从而拓展北斗卫星通信系统中的中 文短