[发明专利]一种通用型能谱混合压缩与还原方法

说明书

本发明提供一种通用型能谱混合压缩与还原方法，解决了常规能谱压缩算法在高计数率和复杂环境下压缩率过高的问题。包括：获取原始的多道能谱数据，默认第一道为零，从第二道开始，计算当前道与前一道的差值，根据所述差值进行压缩；将压缩后的数据暂存在数据缓存区，根据哈夫曼法则对所述数据缓存区的数据按字符求出现频率，按字符频率创建哈夫曼树；根据所述哈夫曼树的节点信息对应的字符串对数据进行压缩，然后比较位差值序列法生成的结果大小和经过所述哈夫曼树数据压缩生成的结果大小，选择数据量小的多道能谱数据作为输出。

技术领域

本发明属于核物理实验与核仪器、电子学技术领域，涉及一种通用型能谱混合压缩与还原方法。

背景技术

现有技术在各种核辐射监测场景中，常常需要多道能谱分析器(简称多道分析器、MCA，电子学范畴又称多道脉冲幅度分析器)，对光子、粒子在探测器中沉积的能量信号进行数字化，获得多道能谱数据。通过多道能谱分析，可以测量出相关核素含量、或相关核辐射照射量率等物理量。能谱数据量一般为4*道址数，在无线传输时对通信链路造成了较大的压力。

近年来，随着无线通信技术的不断发展和核辐射监测应用环境的不断扩大，对于能谱数据的远距离无线传输作为一项重要环节越发重要。随但由于无线传输手段自身的传输速率限制，利用电台等进行能谱数据的无线传输存在耗时过长的问题，无法保证数据传输的及时性，一定程度上制约了高精度多道的使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通用型能谱混合压缩与还原方法，解决了常规能谱压缩算法在高计数率和复杂环境下压缩率过高的问题。

本发明通过以下技术方案实现。

一种通用型能谱混合压缩方法，包括：

获取原始的多道能谱数据，默认第一道为零，从第二道开始，计算当前道与前一道的差值，根据所述差值进行压缩；

将压缩后的数据暂存在数据缓存区，根据哈夫曼法则对所述数据缓存区的数据按字符求出现频率，按字符频率创建哈夫曼树；

根据所述哈夫曼树的节点信息对应的字符串对数据进行压缩，然后比较位差值序列法生成的结果大小和经过所述哈夫曼树数据压缩生成的结果大小，选择数据量小的多道能谱数据作为输出。

本发明的有益效果：

本发明通过采取对多道能谱数据使用位差值序列法和熵编码的混合压缩方法，算法相对简单，对嵌入式系统等性能要求不高，适合在小体积、低功耗的远程核辐射监测设备中使用，能够在使用北斗电台等通信带宽有限的无线通信手段进行远距离传输前的数据压缩，大大提高有效数据传输的速度，提高远距离核辐射监测的及时性。

具体实施方式

下面举例对本发明作详细说明。

本具体实施方式的一种通用型能谱混合压缩方法，具体包括：

步骤一、获取原始的多道能谱数据，默认第一道为零，从第二道开始，计算当前道与前一道的差值，根据所述差值进行压缩；

本实施例中，根据所述差值压缩传输采用以下方式：

判断所述差值，如果为0或小于等于64，用一个字节传输，前2bit作为标记位，后6bit作为计数位；如果大于64，除前两个bit外，增加3bit作为标记位，剩余3bit与后续字节用于计数；如果有多道连续为0，则在最后一道计数为0的道址上标记并给出连续为0的道址数量。

步骤二、将压缩后的数据暂存在数据缓存区，根据哈夫曼法则对所述数据缓存区的数据按字符求出现频率，按字符频率创建哈夫曼树；

本实施例中，所述按字符频率创建哈夫曼树采用以下方式：

第1步、创建森林，所述森林包括N棵树，该N棵树的权值分别为N1,N2,……Nn；