[發明專利]頻域數據有損壓縮方法

有效

• 申請號: 202010546922.8
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111711511B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 金燕華;雷嘯;廖達科;石起斌;江旭
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

本發明公開了一種頻域數據有損壓縮方法，首先獲取無線電頻域數據并進行分組，將同屬一組的頻域數據轉化為頻域數據矩陣，然后將頻域數據矩陣的各個電平采樣值進行轉化，然后分割成相同大小的子矩陣，對每個子矩陣進行維度變換，然后進行量化處理，將得到的各個量化矩陣轉化為一維向量，拼接得到完整的數據編碼向量，再結合頻域數據信息構建壓縮結果文件。本發明通過有損壓縮的方式，提高對于無線電頻域數據的壓縮比，有利于無線電頻域數據被更高效合理的利用。

技術領域

本發明屬于頻域數據處理技術領域，更為具體地講，涉及一種頻域數據有損壓縮方法。

背景技術

對于無線電頻譜監測而言，隨著監測設備數量的增多，通過監測所產生的頻域數據也不斷增長，這些數據的存儲和傳輸嚴重制約無線電監測水平的提高，有必要引用數據壓縮算法，降低頻域數據的存儲和傳輸難度。

目前，傳統的無損壓縮技術對于無線電頻域數據所能達到的壓縮率為60％-70％，存在壓縮率較低的問題，這主要是由于傳統有損壓縮技術對于無線電頻譜頻域數據無法考慮多幀數據的相似性導致的，需要針對無線電頻域數據的特點提出更具有適應性的壓縮方法。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種頻域數據有損壓縮方法，通過有損壓縮的方式，提高對于無線電頻域數據的壓縮比，有利于無線電頻域數據被更高效合理的利用。

為實現上述發明目的，本發明頻域數據有損壓縮方法包括以下步驟：

S1：對無線電頻譜進行監測獲取頻域數據，每條頻域數據包括監測起始頻率、監測終止頻率、監測時間、監測采樣點數以及每個監測采樣點的電平采樣值，將監測起始頻率、監測終止頻率、監測采樣點數均相同的頻域數據劃為一組，構建頻域數據矩陣A，其表達式如下：

其中，a_mn表示分組中第m條頻域數據中第n個采樣點的電平采樣值，m＝1,2,…,M，n＝1,2,…,N，M表示頻域數據的數量，N表示每條頻域數據的采樣點數；

S2：需要將頻域數據矩陣A中的各個電平采樣值轉換為[0,255]范圍內的數值，將轉換后的數據矩陣記為B，其表達式如下：

其中，b_mn表示電平采樣值a_mn數據范圍轉換后得到的數值；

S3：將數據矩陣B分割成大小為L×L的子矩陣，當M％L不為0或N％L不為0時，先對數據矩陣B進行補零操作再進行分割，記分割得到的子矩陣為C_ij，其中表示向上取整；

S4：分別對每個子矩陣C_ij進行維度變換，得到子矩陣D_ij；

S5：根據需要設置大小為L×L的量化矩陣Q，對于每個子矩陣D_ij按照以下公式計算量化處理后的量化矩陣E_ij：

其中，round()表示四舍五入取整函數，E_ij(s,t)表示量化矩陣E_ij中第s行第t列的元素，D_ij(s,t)表示子矩陣D_ij中第s行第t列的元素，Q(s,t)表示量化矩陣Q中第s行第t列的量化值，s,t＝1,2,…,L；

S6：將各個量化矩陣E_ij轉化為一維向量F_ij；

S7：對各個一維向量F_ij進行數據編碼，得到編碼后的一維向量G_ij，然后將所有一維向量G_ij進行拼接，得到完整的數據編碼向量；