[發明專利]一種數字信號數據壓縮、加密與解碼方法

有效

• 申請號: 202111502408.5
• 申請日: 2021-12-10
• 公開（公告）號: CN114124105B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 尹玄鯤;馮灝;付佳;曾陽陽
• 申請（專利權）人: 楓樹谷（成都）科技有限責任公司
• 主分類號: H03M7/30
• 分類號: H03M7/30
• 代理公司: 成都百川興盛知識產權代理有限公司 51297
• 代理人: 吳海燕

1.一種數字信號數據壓縮、加密與解碼方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟S1：構建脈沖指紋編碼數據結構；

構建頭部結構：包括起始標志、數據幀類型、數據長度、采樣率和ADC位數；

構建中部結構：包括觸發時間、脈沖編號、脈沖極性上升沿模板編號、峰部模板編號和下降沿模板編號；

構建尾部結構：包括校驗碼和結束標志；

所述中部結構的觸發時間與ADC時鐘同步；

步驟S2：構建空矩陣MShop＝[A,B,C,D,E]，并開始測量，所述空矩陣用于脈沖波形模板庫空間，所述空矩陣中A用于存放觸發值數組，B用于存放峰部寬度值數組，C用于存放上升沿系數數組，D用于存放峰部系數數組，E用于存放下降沿系數數組；

步驟S3：在測量同時完成波形模板庫構建和脈沖波形指紋編碼生成；

步驟S4：測量完成，并獲取本次測量的波形模板數據庫和脈沖指紋編碼數據庫；

步驟S5：將測量的波形模板庫和脈沖波形的指紋編碼分別傳輸到信號接收端，信號接收端根據模板庫數據和脈沖指紋編碼信息完成解碼和波形信號重建；

數字重建的方法如下：

S5.1：根據指紋編碼數據結構的定義，讀取該脈沖指紋編碼數據，得到脈沖信息并對脈沖模組進行編碼；

S5.2：對脈沖信息進行解碼；

S5.3：脈沖信號重建：進行解碼后按照脈沖編號從小到大依次排列，并進行脈沖信號重建；

S5.31脈沖形狀重建；

S5.33：時幅序列重建。

2.根據權利要求1所述的一種數字信號數據壓縮、加密與解碼方法，其特征在于：所述步驟S3還包括波形模板庫構建和脈沖波形指紋編碼生成方法，具體步驟如下：

S3.1：統計系統感知的脈沖個數并為其編號，如感知到第Num個脈沖；

S3.2：利用模/數轉換器中的同步時鐘記錄第Num個脈沖的觸發時刻的絕對時間，該觸發時刻的絕對時間由模/數變換器的采樣頻率決定；

S3.3：將第Num個模擬脈沖信號經模擬/數字轉換器轉換為第Num個數字脈沖信號；

S3.4：將單個脈沖波形分割為上升沿圖像、峰部圖像和下降沿圖像，并計算出該脈沖信號的觸發值數組[p₁,p₂]、峰部寬度數組[q₁,q₂]、上升沿系數數組[a₀,a₁,…,a_m]、峰部系數數組[b₀,b₁,…,b_n]、下降沿系數數組[c₀,c₁,…,c_k]，并將所述觸發值數組、峰部寬度數組、上升沿系數數組、峰部系數數組和下降沿系數數組歸集為Num個脈沖的特征數組；

S3.5：若該信號是本次測量中獲取的第一個信號，即Num＝1，則將④中得到的該信號的特征數組分別存入MShop＝[A,B,C,D,E]中的五個子模板庫中，并將該脈沖的各子模板分別設置為A1、B1、C1、D1、E1號模板；

S3.6：若該信號不是本次測量中獲取的第一個信號，即Num≠1，則將④中得到的該信號的五組模板數組分別與模板庫中已有的模板數據比較，若該脈沖的某個特征數組與對應模板庫中已有模板值相同，則第Num號脈沖的該特征數組不形成新模板，若第Num號脈沖某特征值數組與對應模板庫中已有模板都不相同，則將該特征值作為新模板添加至相應子模板庫中，并為新模板編號。

3.根據權利要求1所述的一種數字信號數據壓縮、加密與解碼方法，其特征在于：所述步驟S3還包括以下步驟：將第Num號脈沖的觸發時間、脈沖編號，采樣率、ADC位數、脈沖極性等信息填入步驟S1中所述頭部結構，將第Num號脈沖的上升沿模板編號、峰部模板編號、下降沿模板編號填入步驟S1中所述的中部結構，所述步驟S1中的尾部結構填入結束位，形成了第Num號脈沖的指紋編碼Fcode.Num。