[發明專利]用于無線傳感器網絡的小波漸進數據壓縮方法

無效

• 申請號: 200810031647.5
• 申請日: 2008-07-02
• 公開（公告）號: CN101350827A
• 公開（公告）日: 2009-01-21
• 發明（設計）人: 林亞平;周四望;胡玉鵬;葉松濤;章健軍;謝智德
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L29/06;H03M7/30
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司
• 代理人: 馬強

1.一種用于無線傳感器網絡的小波漸進數據壓縮方法，簇頭在接收傳感節點傳送的數據的同時進行小波變換，產生小波系數；當小波系數達到一個數據單元后，簇頭對其編碼壓縮并傳送編碼壓縮結果，簇頭繼續產生的小波系數生成下一個數據單元，循環進行上述操作，形成漸進的數據壓縮傳送，其特征是，設上述小波變換的級數為K，小波函數的支撐長度為L，簇內工作節點的數目為N，分別為S₀-S_N-1，單個傳感器節點一輪傳送的數據量為D，漸進的數據壓縮傳送包括如下步驟：

1)對簇頭的存儲器劃分成三部分：濾波器緩存Matrix_f_i，大小為：Matrix_f_i＝LD，其中0≤i≤K；邊界延拓緩存Matrix_e，大小為：Matrix_e＝K(L-2)D和小波系數緩存Matrix_w，大小為：Matrix_w＝M-K(2L-2)D，其中M表示簇頭的存儲容量；

2)簇內各工作節點對自身存儲的時間序列數據做K級小波變換，并對小波系數進行編碼；

3)將簇內工作節點結成環，并對環上節點編號成S₀-S_N-1，形成基于環的數據傳送協議，環上節點依次向簇頭傳送編碼后的數據，簇頭接收的數據形成了一個環狀結構，從節點S₀開始到S_N-1依次向簇頭傳送數據，簇頭對收到的數據進行解碼，并按行存入濾波器緩存Matrix_f_k；設節點S₀-S_N-1傳送的數據分別為D₀-D_N-1，并將所述D₀-D_N-1數據存儲于邊界延拓緩存Matrix_e，并將其看作是新增假想的節點S_N到S_N+L-3存儲的數據；

4)對上述Matrix_f_k進行第k級列變換，其中1≤k≤K，生成一行高頻小波系數和一行低頻小波系數，將高頻小波系數存入小波系數緩存Matrix_w；矩陣Matrix_f_k中的元素依次上移2行；若k＜K，則將低頻小波系數存入Matrix_f_k+1，否則將低頻小波系數存入Matrix_w；

5)環上依次下兩個節點設為第i-2和第i-1個節點，向簇頭傳送數據，簇頭對接收的數據進行解碼，并將其分別存入Matrix_f₁的第L-2和第L-1行；

6)如果為0，其中表示向下取整運算，那么簇頭對Matrix_w存儲的小波系數進行編碼，將編碼結果向上一級簇頭傳送；

7)如果i＜N+L-3，重復第三步、第四步和第五步，否則簇內工作節點一輪數據傳送完畢，從第一步起開始下一輪數據傳送。