[发明专利]一种数字信号数据压缩、加密与解码方法

权利要求书

1.一种数字信号数据压缩、加密与解码方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1：构建脉冲指纹编码数据结构；

构建头部结构：包括起始标志、数据帧类型、数据长度、采样率和ADC位数；

构建中部结构：包括触发时间、脉冲编号、脉冲极性上升沿模板编号、峰部模板编号和下降沿模板编号；

构建尾部结构：包括校验码和结束标志；

所述中部结构的触发时间与ADC时钟同步；

步骤S2：构建空矩阵MShop＝[A,B,C,D,E]，并开始测量，所述空矩阵用于脉冲波形模板库空间，所述空矩阵中A用于存放触发值数组，B用于存放峰部宽度值数组，C用于存放上升沿系数数组，D用于存放峰部系数数组，E用于存放下降沿系数数组；

步骤S3：在测量同时完成波形模板库构建和脉冲波形指纹编码生成；

步骤S4：测量完成，并获取本次测量的波形模板数据库和脉冲指纹编码数据库；

步骤S5：将测量的波形模板库和脉冲波形的指纹编码分别传输到信号接收端，信号接收端根据模板库数据和脉冲指纹编码信息完成解码和波形信号重建；

数字重建的方法如下：

S5.1：根据指纹编码数据结构的定义，读取该脉冲指纹编码数据，得到脉冲信息并对脉冲模组进行编码；

S5.2：对脉冲信息进行解码；

S5.3：脉冲信号重建：进行解码后按照脉冲编号从小到大依次排列，并进行脉冲信号重建；

S5.31脉冲形状重建；

S5.33：时幅序列重建。

2.根据权利要求1所述的一种数字信号数据压缩、加密与解码方法，其特征在于：所述步骤S3还包括波形模板库构建和脉冲波形指纹编码生成方法，具体步骤如下：

S3.1：统计系统感知的脉冲个数并为其编号，如感知到第Num个脉冲；

S3.2：利用模/数转换器中的同步时钟记录第Num个脉冲的触发时刻的绝对时间，该触发时刻的绝对时间由模/数变换器的采样频率决定；

S3.3：将第Num个模拟脉冲信号经模拟/数字转换器转换为第Num个数字脉冲信号；

S3.4：将单个脉冲波形分割为上升沿图像、峰部图像和下降沿图像，并计算出该脉冲信号的触发值数组[p₁,p₂]、峰部宽度数组[q₁,q₂]、上升沿系数数组[a₀,a₁,…,a_m]、峰部系数数组[b₀,b₁,…,b_n]、下降沿系数数组[c₀,c₁,…,c_k]，并将所述触发值数组、峰部宽度数组、上升沿系数数组、峰部系数数组和下降沿系数数组归集为Num个脉冲的特征数组；

S3.5：若该信号是本次测量中获取的第一个信号，即Num＝1，则将④中得到的该信号的特征数组分别存入MShop＝[A,B,C,D,E]中的五个子模板库中，并将该脉冲的各子模板分别设置为A1、B1、C1、D1、E1号模板；

S3.6：若该信号不是本次测量中获取的第一个信号，即Num≠1，则将④中得到的该信号的五组模板数组分别与模板库中已有的模板数据比较，若该脉冲的某个特征数组与对应模板库中已有模板值相同，则第Num号脉冲的该特征数组不形成新模板，若第Num号脉冲某特征值数组与对应模板库中已有模板都不相同，则将该特征值作为新模板添加至相应子模板库中，并为新模板编号。

3.根据权利要求1所述的一种数字信号数据压缩、加密与解码方法，其特征在于：所述步骤S3还包括以下步骤：将第Num号脉冲的触发时间、脉冲编号，采样率、ADC位数、脉冲极性等信息填入步骤S1中所述头部结构，将第Num号脉冲的上升沿模板编号、峰部模板编号、下降沿模板编号填入步骤S1中所述的中部结构，所述步骤S1中的尾部结构填入结束位，形成了第Num号脉冲的指纹编码Fcode.Num。