[發(fā)明專利]一種稀疏壓縮數(shù)據(jù)收集方法、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)設(shè)備

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911400053.1
• 申請(qǐng)日: 2019-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN111132066A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 虞曉韓;李鑫;嚴(yán)軍榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三維通信股份有限公司
• 主分類號(hào): H04W4/38
• 分類號(hào): H04W4/38;H04W28/06
• 代理公司: 杭州華進(jìn)聯(lián)浙知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33250
• 代理人: 金無量

1.一種稀疏壓縮數(shù)據(jù)收集方法，其特征在于，所述方法包括：

基站廣播隨機(jī)數(shù)生成種子，傳感器根據(jù)所述隨機(jī)數(shù)生成種子生成隨機(jī)系數(shù)，所述傳感器根據(jù)所述隨機(jī)系數(shù)確定在測(cè)量值收集過程中的傳輸狀態(tài)；

所述傳感器傳輸收集到的原始數(shù)據(jù)，所述基站收集所述測(cè)量值，其中，所述隨機(jī)系數(shù)為稀疏隨機(jī)測(cè)量矩陣中的元素，所述測(cè)量值是根據(jù)所述原始數(shù)據(jù)和所述隨機(jī)系數(shù)進(jìn)行線性運(yùn)算獲得的。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站廣播隨機(jī)數(shù)生成種子，傳感器根據(jù)所述隨機(jī)數(shù)生成種子生成隨機(jī)系數(shù)，所述傳感器根據(jù)所述隨機(jī)系數(shù)確定在測(cè)量值收集過程中的傳輸狀態(tài)包括：

所述基站生成m×2n的稀疏隨機(jī)測(cè)量矩陣，所述稀疏隨機(jī)測(cè)量矩陣中的元素a_ij獨(dú)立同分布且滿足抽樣分布：其中，b_ij是最大穩(wěn)定偏態(tài)分布的獨(dú)立抽樣值，m為所述基站收集的所述測(cè)量值的數(shù)量，網(wǎng)絡(luò)中有n個(gè)蜂窩，每個(gè)所述蜂窩中有兩個(gè)所述傳感器；

基站廣播生成所述稀疏隨機(jī)測(cè)量矩陣的所述隨機(jī)數(shù)生成種子，所述傳感器接收所述隨機(jī)數(shù)生成種子后生成所述隨機(jī)系數(shù)，其中，所述隨機(jī)系數(shù)為所述稀疏隨機(jī)測(cè)量矩陣中與所述傳感器對(duì)應(yīng)的元素；

所述傳感器根據(jù)所述隨機(jī)系數(shù)確定每一輪測(cè)量值收集過程中的傳輸狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述傳感器根據(jù)所述隨機(jī)系數(shù)確定每一輪測(cè)量值收集過程中的傳輸狀態(tài)包括：

在所述隨機(jī)系數(shù)不為零的情況下，所述傳感器活躍，在所述隨機(jī)系數(shù)為零的情況下，所述傳感器休眠；

在所述蜂窩中兩個(gè)傳感器均休眠的情況下，隨機(jī)選取一個(gè)傳感器開啟活躍狀態(tài)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述傳感器傳輸收集到的原始數(shù)據(jù)包括：

在第i輪測(cè)量值的收集過程中，第一蜂窩將第一數(shù)據(jù)傳輸給第二蜂窩，所述第二蜂窩中活躍的傳感器將自身所帶的數(shù)據(jù)與所述第一數(shù)據(jù)結(jié)合得到第二數(shù)據(jù)，并將所述第二數(shù)據(jù)發(fā)送給第三蜂窩；

在第i+1輪測(cè)量值的收集過程中，在接收到所述第一蜂窩傳輸?shù)牡谌龜?shù)據(jù)并且在第四蜂窩完成第i輪的數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r下，所述第二蜂窩中活躍的傳感器發(fā)送第四數(shù)據(jù)，其中，所述第二蜂窩中活躍的傳感器將自身所帶的數(shù)據(jù)與所述第三數(shù)據(jù)結(jié)合得到所述第四數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一蜂窩將第一數(shù)據(jù)傳輸給第二蜂窩包括：

所述第一蜂窩中活躍的第一傳感器將所述第一數(shù)據(jù)傳輸給所述第二蜂窩中活躍的第二傳感器；

在所述第二蜂窩中存在兩個(gè)活躍的傳感器的情況下，隨機(jī)選擇一個(gè)傳感器作為所述第二傳感器。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二蜂窩中活躍的傳感器將自身所帶的數(shù)據(jù)與所述第一數(shù)據(jù)結(jié)合得到第二數(shù)據(jù)，并將所述第二數(shù)據(jù)發(fā)送給第三蜂窩之后，所述方法還包括：

所述第二蜂窩中活躍的傳感器進(jìn)入休眠狀態(tài)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站收集所述測(cè)量值包括：

所述基站收集的所述測(cè)量值的數(shù)量m滿足m＝O(klog₂n/k)，其中，k表示所有所述傳感器采集到的所述原始信號(hào)的稀疏度，m的階數(shù)小于或者等于klog₂n/k的階數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站收集所述測(cè)量值之后，所述方法包括：

所述基站根據(jù)所述測(cè)量值和所述稀疏隨機(jī)測(cè)量矩陣，利用壓縮感知數(shù)據(jù)恢復(fù)算法求解所述原始數(shù)據(jù)。