[发明专利]用于无线传感器网络的小波渐进数据压缩方法

权利要求书

1.一种用于无线传感器网络的小波渐进数据压缩方法，簇头在接收传感节点传送的数据的同时进行小波变换，产生小波系数；当小波系数达到一个数据单元后，簇头对其编码压缩并传送编码压缩结果，簇头继续产生的小波系数生成下一个数据单元，循环进行上述操作，形成渐进的数据压缩传送，其特征是，设上述小波变换的级数为K，小波函数的支撑长度为L，簇内工作节点的数目为N，分别为S₀-S_N-1，单个传感器节点一轮传送的数据量为D，渐进的数据压缩传送包括如下步骤：

1)对簇头的存储器划分成三部分：滤波器缓存Matrix_f_i，大小为：Matrix_f_i＝LD，其中0≤i≤K；边界延拓缓存Matrix_e，大小为：Matrix_e＝K(L-2)D和小波系数缓存Matrix_w，大小为：Matrix_w＝M-K(2L-2)D，其中M表示簇头的存储容量；

2)簇内各工作节点对自身存储的时间序列数据做K级小波变换，并对小波系数进行编码；

3)将簇内工作节点结成环，并对环上节点编号成S₀-S_N-1，形成基于环的数据传送协议，环上节点依次向簇头传送编码后的数据，簇头接收的数据形成了一个环状结构，从节点S₀开始到S_N-1依次向簇头传送数据，簇头对收到的数据进行解码，并按行存入滤波器缓存Matrix_f_k；设节点S₀-S_N-1传送的数据分别为D₀-D_N-1，并将所述D₀-D_N-1数据存储于边界延拓缓存Matrix_e，并将其看作是新增假想的节点S_N到S_N+L-3存储的数据；

4)对上述Matrix_f_k进行第k级列变换，其中1≤k≤K，生成一行高频小波系数和一行低频小波系数，将高频小波系数存入小波系数缓存Matrix_w；矩阵Matrix_f_k中的元素依次上移2行；若k＜K，则将低频小波系数存入Matrix_f_k+1，否则将低频小波系数存入Matrix_w；

5)环上依次下两个节点设为第i-2和第i-1个节点，向簇头传送数据，簇头对接收的数据进行解码，并将其分别存入Matrix_f₁的第L-2和第L-1行；

6)如果为0，其中表示向下取整运算，那么簇头对Matrix_w存储的小波系数进行编码，将编码结果向上一级簇头传送；

7)如果i＜N+L-3，重复第三步、第四步和第五步，否则簇内工作节点一轮数据传送完毕，从第一步起开始下一轮数据传送。