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《测井数据的实时无损压缩研究和硬件实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、测井数据的实时无损压缩研究和硬件实现电子技术研发ElectronicsR&D电子技术测井数据的实时无损压缩研究和硬件实现刘玉梅(中国科学技术大学卢结成电子科学与技术系)摘要:为了实现针对石油测井数据的高效率实时传输,提出了一种基于FPGA的针对测井数据的编码方案,实现了数据的实时无损压缩的存储与转发,有效地提高了数据传输效率.通过对测井数据用不同的压缩方法进行处理,分析比较字典编~(LZW算法)和其他无损压缩算法的特征.结果表明,采用字典编码的方法,压缩率最高,能够达到20%左右,而且该算法
2、复杂度较低,有利于硬件的实现,本文给出了部分编码过程的仿真截图.关键词:实时无损压缩;现场可编程门阵列;LZW算法ResearchandImplementationofReal—timeLosslessCompressionforLoggingDataLiuYumeiLuJiecheng(Dept.ofElectronicScienceandTechnology,UniversityofScienceandTechnologyofChina)Abstract:Torealizetherealtime
3、compressionofthepetroleumloggingdatawithhighefficiency,anencodingschemebasedonFPGAwhichisaimingattheloggingdataisproposed.Itcancompletethestorageandretransmissionoftherea1.timeandlosslesscompresseddata,SOthatimprovingthedatatransmissionefficiencyeffect
4、ively.Throughdealingwiththepetroleumloggingdataindifferentcompressionmethods,thefeaturesofLZWalgorithmfeatureandotheralgorithmsareanalyzedandcompared.TheresultdemonstratesthatthecompressionratioofLZWalgorithmiShigherthanthatofothers.anditcanreachabout2
5、0percent.Inaddition,thecomplexityofthealgorithmiSlower,SOitiSeasytorealizethehardware.ThePaperalsopresentssomesimulationscreenshotsofpartialencodingprocess..Keywords:realtimelosslesscompression;FPGA:LZWalgorithm0引言随着新型井下仪器的不断涌现及多种井下仪器的组合应用,测井信息通道也不断增加,
6、传输的数据量越来越大.由于数据传输率与数据的实时存取以及井下系统的功耗是矛盾的,要实现井下几千米的测井数据的实时传输,就必须尽量提高数据传输率,但随着传输率的提高,信号的衰减和系统功耗也随之增加.为了满足新型测井系统对数据传输的要求,本系统采用了较高的传输率,测井时必须把采集的井下信息可靠而实时地传输到地面,由于测井信息传输通道的传输距离远,无线传输速度慢等特性的限制,解决好传输率的问题并非易事.因此,为了满足井下数据的实时传输,便通过将井下采集的数据进行压缩处理后再进行传输,这样就间接地提高了传输
7、率.本文以研究LZW算法为基础,以FPGA为硬件平台,以解决软件压缩解压所存在的速度慢,占用内存多的缺点.即:a.提高压缩解压速度,有利于实时性处理;b.节省宝贵的CPU资源,从而取得非常好的效果[1-3j.1几种无损压缩结果的比较l堡呈兰l塑塑l!!里鉴里l:—__j图1测井数据格式测井数据是以区为单位连续读取的,每个区有258个字节组成,如图l所示,每个区有四部分组成:信息头(6个Bytes),数据区(246个字节),CRC校验位(4个Bytes),信息尾(FAAF).为了获得更好的压缩效果,将
8、测井数据进行预处理,处理后的数据分为三部分:数据(a)包括信息头,FAAF,数据(b)包括数据区,数据(c)包括CRC校验位.由于数据(a)是固定的,用特殊的代码(100H)表示即可.由于数据(c)位数相对较少,故主要对数据区进行处理.图2不同压缩方法的压缩率对比分析用不同的无损压缩方法对数据(b)进行处理,从图2可以看出,与RLE[41,Huffman算法[5],帧相关压缩【6】相比,LZW的压缩效果明显高于其他算法,尤其是远远高于通用的f未考虑测井数据特征)RLE
