[发明专利]在多跳无线网络中基于压缩感知技术传输图像信号的方法

说明书

本发明提供了一种在多跳无线网络中基于压缩感知技术传输图像信号的方法，包括步骤：第一步，编码器利用压缩感知方式将原信号打包成若干个信息量相当、重要性相同的描述包；第二步，计算每条传输链路的传输效益；第三步，根据传输链路的传输效益确定需要建立的链路连接；第四步，按调度方案建立传输链路并开始传输描述包。本发明综合考虑了图像信号传输中的编码解码和路由调度问题，并具有很强的可实现性，能被广泛地运用到现在的无线网络传输中，进而提高网络传输能力，有效改善图像信号传输实时性和传输效果。

技术领域

本发明涉及的是一种无线通信技术领域的方法，尤其是一种以网络输出最优为目的的图像数据编码打包、数据包路由调度的算法，具体涉及在多跳无线网络中基于压缩感知技术传输图像信号的方法。

背景技术

随着无线网络技术的发展、移动设备的普及，人们对的移动数据服务的需求日益增长。因而大数据、实时性的移动数据传输越来越多的受到关注。这个话题不仅在学术上得到了广泛的研究，在工业应用领域的应用也颇受重视。有效地利用现有资源为用户提供实时性更好、容量更大的移动数据服务是一个亟待解决的重要课题。

一方面，随着数据量的增加、网络负荷的加重，数据包的路由调度问题将会变得越来越复杂。相对于文字信号而言，图像信号（如图片、视频等）的数据量更大、实时性要求更高，而图像信号恰恰是提升用户体验不可或缺的一部分，对传输图像信号的传输需求将会日益增加。另一方面，之前的发明大多只考虑了信源端编码、接收端解码的问题，或者只考虑了数据包在网络中的路由调度问题。一套编码解码和路由调度互相适配的算法，在编码和传输中优化图像信号的传输性能，可以改善网络传输效果、提高网络传输能力。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种方法来解决在多跳无线网络中的传输图像信号的问题。本发明综合考虑了图像信号传输中的编码解码和路由调度问题，并具有很强的可实现性，能被广泛地运用到现在的无线网络传输中。本发明能帮助我们提高网络传输能力，有效改善图像信号传输实时性和传输效果。

根据本发明提供的在多跳无线网络中基于压缩感知技术传输图像信号的方法，包括如下步骤：

第一步，编码器利用压缩感知方式将原信号打包成若干个信息量相当、重要性相同的描述包；

第二步，计算每条传输链路的传输效益；

第三步，根据传输链路的传输效益确定需要建立的链路连接；

第四步，按调度方案建立传输链路并开始传输描述包。

优选地，所述步骤1，具体为：

首先，编码器对大小为N'×N'的原图像信号F进行M(M＜N)次采样，得到采样值y_m，其中，N＝N'×N'，F＝[F_i,j](i,j≤N')，F_i,j为原始图像对应点上的值；采样的实质是测量原图像信号F＝[F_i,j]在采样矩阵φ'_m(m＝1,2,...,M)上的投影

y_m＝F,φ'_m

其中，m＝1,2,...,M表示了采样次数，原图像信号F＝[F_i,j]和采样矩阵的大小都为N'×N'；

将二维图像信号F＝[F_i,j]按列对叠成一维列向量x＝[x₁,…x_N],(n＝1,2,...,N)，其中N＝N'×N'；并且将二维采样矩阵φ'_m按列转置并堆叠为一维行向量φ_m，则有

y_m＝F,φ'_m＝φ_mx；