机械振动无线传感网络数据分块无损压缩方法

发布时间：2018-03-25 12:50

  本文选题：机械振动监测　切入点：无线传感器网络　出处：《仪器仪表学报》2015年07期

【摘要】：针对目前机械振动无线传感器网络数据无损压缩方法效率低的问题,提出一种数据分块无损压缩方法,该方法主要由数据分割和数据编码组成。传感器网络节点首先对采集的振动数据进行分块处理,利用子带能量自适应量化方法压缩原始数据,以量化压缩数据完成对原始信号的预测;然后将量化数据还原,计算预测差值矩阵;最后,采用线性预测、自适应零游程编码和Range编码对量化压缩数据和差值矩阵进行编码,进一步去除数据冗余。将提出的数据分块无损压缩方法的压缩性能与其他无损压缩方法进行对比,实验结果表明该方法能在资源受限的无线传感器网络节点上有效实现机械振动信号的无损压缩。
[Abstract]:Aiming at the low efficiency of data lossless compression in mechanical vibration wireless sensor networks, a data block lossless compression method is proposed. This method is mainly composed of data segmentation and data coding. Firstly, the sensor network node processes the collected vibration data in blocks, and uses sub-band energy adaptive quantization method to compress the original data. The quantization compression data is used to complete the prediction of the original signal, then the quantized data is restored to calculate the prediction difference matrix. Finally, the quantized compressed data and the difference matrix are encoded by linear prediction, adaptive zero run-length coding and Range coding. Further remove data redundancy. Compare the compression performance of the proposed data block lossless compression method with other lossless compression methods, Experimental results show that the proposed method can effectively achieve lossless compression of mechanical vibration signals on wireless sensor network nodes with limited resources.
【作者单位】： 重庆大学机械传动国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(51375514) 国家重点基础研究发展计划(973计划)(2015CB057702)项目资助
【分类号】：TP212.9;TN929.5;TH113.1

【参考文献】

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2 孙健;任国强;吴钦章;;基于自适应指数哥伦布编码的图像压缩算法[J];光学精密工程;2013年11期

3 王楠;孟庆丰;郑斌;;振动信号无线传输的数据压缩编码算法[J];振动.测试与诊断;2013年02期

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5 张金成;吕方旭;王钰;王泉;唐永康;;WSNs中的分簇式压缩感知[J];仪器仪表学报;2014年01期

6 黄庆卿;汤宝平;邓蕾;肖鑫;;无线传感器网络子带能量自适应数据压缩方法[J];仪器仪表学报;2014年09期

【共引文献】

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3 李天平;IEEE 802.15.4区分服务机制研究[D];吉林大学;2014年

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6 黄铫;张天骐;李越雷;刘燕丽;;一种扩维无迹卡尔曼滤波[J];电子测量与仪器学报;2009年S1期

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