系數(shù)表LSP中小波系數(shù)值c(i);再讀取精細位流Rn里對應(yīng)每個小波系數(shù)的值，如 果c⑴為負數(shù)，則解壓值為_[abs(c⑴）+ (-1)1+Rn ? 2n ^，如果c⑴為正數(shù)，則解壓值為 abs(c(i)) + (-l)1+Rn ? 2nl；
[0116] 步驟J2. 1. 5 :將閾值指數(shù)減1，并轉(zhuǎn)至步驟J2. 1. 2進行下一級的解壓縮掃描；
[0117] 步驟J2. 1. 6 :重復(fù)執(zhí)行步驟J2. 1. 2至步驟J2. 1. 5,直到閾值指數(shù)n= 0時，解壓 縮結(jié)束，再將得到的小波系數(shù)進行逐層的小波逆變換，得到最終解壓縮結(jié)果；
[0118] 步驟J2. 2 :針對低頻小波系數(shù)部分對應(yīng)的毫秒級管道數(shù)據(jù)壓縮結(jié)果，如圖5所示， 基于dLZ77解碼方法進行無損壓縮；
[0119] 步驟J2. 2. 1 :本實施方式管道毫秒級在線壓力數(shù)據(jù)低頻小波系數(shù)部分的字符串 壓縮時，滑動窗口大小為20,因此解壓縮滑動窗口大小也設(shè)置為20進行解壓縮；
[0120] 步驟12.2.2:將壓縮結(jié)果"&匕（18,2，(：)(16(13,7,6)(16,4,〇"輸入到預(yù)置區(qū) ；
[0121] 步驟J2. 2. 3:解壓縮過程中，因為滑動窗口暫時無數(shù)據(jù)，沒有可供匹配的字符串， 所以第一個壓縮結(jié)果為字符a，是單個字符，因此第一個解壓縮結(jié)果為"a"，將字符"a"讀入 滑動窗口，將預(yù)置區(qū)里的所有數(shù)據(jù)向前移動一個字符，同時滑動窗口的數(shù)據(jù)也向前移動一 個字符，此時預(yù)置區(qū)壓縮結(jié)果變?yōu)?b(18, 2,c)de(13, 7,e) (16, 4,f) " ；
[0122] 步驟J2. 2. 4 :讀取下一個壓縮結(jié)果，按照解壓縮原則將其還原；所述解壓縮原則 為：遇到單個的字符就直接讀取作為結(jié)果，遇到匹配的字符串則根據(jù)三元組的三個變量將 原來信號還原；
[0123] 例如，本實施方式中，第二個壓縮結(jié)果是單個字符"b"，因此將字符"b"讀入滑 動窗口，滑動窗口的數(shù)據(jù)向前移動一個字符，并且將預(yù)置區(qū)里的所有數(shù)據(jù)向前移動一個字 符，預(yù)置區(qū)壓縮結(jié)果變?yōu)?（18, 2,c)de(13, 7,e) (16, 4,f) " ；接下來的壓縮結(jié)果為三元組 (18, 2,c)，也就是說匹配字符串的偏移量為18,長度為2。在滑動窗口中找到偏移量為18， 長度為2的匹配字符串a(chǎn)b。同時由于三元組（18, 2,c)最后一個量是c，所以第三個解壓縮 結(jié)果為"abc"。然后讓壓縮結(jié)果"abc"進入滑動窗口，滑動窗口的數(shù)據(jù)向前移動三個字符； 此時滑動窗口的字符串為"ababc"，剩下的壓縮結(jié)果為"de(13, 7,e) (16, 4,f) " ；
[0124] 步驟J2. 2. 5 :按照步驟J2. 2. 4的方法，對剩余的數(shù)據(jù)進行解壓縮，直至預(yù)置區(qū)中 沒有數(shù)據(jù)，解壓縮過程結(jié)束，得到最終的解壓縮結(jié)果為"ababcdeababcdeecdeef"，與壓縮前 的數(shù)據(jù)一致。
[0125] 步驟J3 :根據(jù)解壓縮得到的高頻小波系數(shù)部分對應(yīng)的毫秒級管道數(shù)據(jù)和低頻小 波系數(shù)部分對應(yīng)的毫秒級管道數(shù)據(jù)，得到原始的管道毫秒級在線數(shù)據(jù)。通過以上步驟完成 解壓縮后，得到的高頻解壓縮的數(shù)據(jù)和低頻解壓縮的數(shù)據(jù)就是原始的管道毫秒級在線數(shù) 據(jù)。
[0126] 本實施方式的毫秒級管道數(shù)據(jù)的復(fù)合壓縮/解壓縮方法，采用毫秒級管道數(shù)據(jù)的 復(fù)合壓縮/解壓縮裝置實現(xiàn)，如圖6所示，該裝置包括：數(shù)據(jù)采集單元、濾波電路、DSP處理 器、GPS校時模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊和上位機；
[0127] 所述數(shù)據(jù)采集單元：用于在線采集管道毫秒級運行信號，并將采集到的運行信號 轉(zhuǎn)化為電信號后，送入濾波電路；本實施方式的數(shù)據(jù)采集單元采用羅斯蒙特3051C型號的 壓力傳感器將現(xiàn)場管道毫秒級信號轉(zhuǎn)換為電信號；所述濾波電路：用于接受數(shù)據(jù)采集單元 的模擬電信號，并對該模擬電信號進行濾波、放大后，輸出給DSP處理器；本實施方式的濾 波電路采用的是二階壓控有源低通濾波電路。所述GPS校時模塊：包括GPS天線和數(shù)據(jù)接 收裝置；GPS天線用于接收衛(wèi)星信息并將該衛(wèi)星信息傳送至數(shù)據(jù)接收裝置；數(shù)據(jù)接收裝置 用于對接收的衛(wèi)星信息進行解碼，并將解碼信息發(fā)送至DSP處理器。所述DSP處理器，首先 利用GPS校時模塊的解碼信息進行時間校準；將從濾波電路接受的模擬電信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換精 度為12位，采樣頻率達到1kHz的A/D轉(zhuǎn)換單元變?yōu)閿?shù)字電信號；利用多小波閾值壓縮算法 對數(shù)字電信號進行變換，得到小波系數(shù)矩陣，該矩陣包括高頻小波系數(shù)和低頻小波系數(shù)；利 用SPIHT算法對高頻小波系數(shù)對應(yīng)的信號進行有損壓縮；基于LZ77編碼方法對低頻小波 系數(shù)對應(yīng)的信號進行無損壓縮，最后將壓縮后的數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸模塊傳送到上位機。本實 施方式的DSP采用的是TMS320F28335控制器，GPS采用的是u-blox公司的NE0-M8N芯片。 所述數(shù)據(jù)傳輸模塊：用于將壓縮數(shù)據(jù)傳輸至上位機；本實施方式的數(shù)據(jù)傳輸模塊采用的是 Wiznet公司的w5200通信模塊。DSP通過SPI協(xié)議將壓縮后毫秒級數(shù)據(jù)傳輸給w5200模塊， W5200再通過TCP/IP協(xié)議將數(shù)據(jù)傳送給上位機。所述上位機，用于對存儲器中存儲的壓縮 數(shù)據(jù)進行解壓縮處理。
【主權(quán)項】
1. 一種管道毫秒級在線數(shù)據(jù)的復(fù)合壓縮方法，其特征在于：包括如下步驟： 步驟1 :采集管道實時毫秒級運行信號，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號； 步驟2 :對步驟1的管道運行數(shù)字電信號進行多小波變換，得到具有高頻小波系數(shù)部分 和低頻小波系數(shù)部分的小波系數(shù)矩陣； 步驟3 :針對高頻小波系數(shù)部分對應(yīng)的數(shù)字電信號，采用改進的SPIHT算法進行有損壓 縮，得到最終的高頻小波系數(shù)部分對應(yīng)的毫秒級管道數(shù)據(jù)壓縮結(jié)果； 步驟4 :針對低頻小波系數(shù)部分對應(yīng)的數(shù)字電信號，基于LZ77編碼方法進行無損壓縮， 得到最終的低頻小波系數(shù)部分對應(yīng)的毫秒級管道數(shù)據(jù)壓縮結(jié)果。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道毫秒級在線數(shù)據(jù)的復(fù)合壓縮方法，其特征在于： 所述步驟2中選擇CL4多小波作為多小波變換的小波基對管道運行數(shù)字電信號進行多 小波分解，得到所述的具有高頻小波系數(shù)部分和低頻小波系數(shù)部分的小波系數(shù)矩陣。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的管道毫秒級在線數(shù)據(jù)的復(fù)合壓縮方法，其特征在于：對 小波系數(shù)矩陣設(shè)置閾值η,，并利用閾值η,將小波系數(shù)矩陣中數(shù)值較小的小波系數(shù)舍棄， 某一尺度j下閾值η ^的設(shè)置公式如下： q.j= XXmax(Idj(P)I)^ ρ = 1，2，...，N 其中j為尺度因子；N為數(shù)據(jù)長度；d, (p)是小波分解后的高頻小波系數(shù)部分；p為采集 時刻；λ為比例系數(shù)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道毫秒級在線數(shù)據(jù)的復(fù)合壓縮方法，其特征在于：所述步 驟3包括如下步驟： 步驟3-1 :初始化過程； 包括：建立三個有序表：不重要系數(shù)表LIP、重要系數(shù)表LSP和不重要集合表LIS ; 對高頻小波系數(shù)部分對應(yīng)的數(shù)字電信號進行逐層小波分解，共進行M次，其中第二層 至第M層小波分解得到的數(shù)據(jù)可以看做是第一層小波分解得到的后代； 將分解得到的第一層所有數(shù)據(jù)同時放入不重要系數(shù)表LIP和不重要集合表LIS中； 將重要系數(shù)表LSP置為空集； 初始量化閾值T = 2η，其中η為閾值指數(shù)，m為經(jīng) 過M層小波分解后得到的小波系數(shù)的總個數(shù)，c (i)為逐層分解過程中得到的小波系數(shù)； 步驟3-2 :采用排序掃描的方法，找到重要的高頻小波系數(shù)； 方法為：1)利用重要性判斷方法分別判斷不重要系數(shù)表LIP中每個小波系數(shù)是否重 要，是，則向排序位流Sn輸入重要性判斷結(jié)果" 1"和符號位，然后將該小波系數(shù)添加到重要 系數(shù)表LSP的尾部，從不重要系數(shù)表LIP中將該小波系數(shù)刪除；否，則向排序位流Sn輸入重 要性判斷結(jié)果"0"，表明該系數(shù)不重要； 所述排序位流Sn是記錄小波系數(shù)重要性和符號位的隊列； 2)以D(i)表示不重要集合表LIS中小波系數(shù)的后代的集合，其中i為小波系數(shù)的序 號；分別判斷不重要集合表LIS中每個小波系數(shù)對應(yīng)后代的重要性，方法為：首先利用重要 性判斷方法判斷D (i)的重要性，若不重要，則向排序位流Sn輸入重要性判斷結(jié)果"0" ;若 重要，向排序位流Sn輸入重要性判斷結(jié)果" 1"，并且將集合D (i)分裂為直接后代O (i)(與 該層直接相連的）和間接后代L(i); 然后，再次利用重要性判斷方法對直接后代〇(i)的兩個系數(shù)分別進行重要性判斷，并 向排序位流Sn輸入重要性判斷結(jié)果和符號位，將重要小波系數(shù)的后代集合添加到重要系 數(shù)表LSP的尾部，不重要的小波系數(shù)添加到不重要系數(shù)表LIP的尾部； 再然后，檢查間接后代L(i)是否為空集，若非空，則將間接后代L(i)添加到不重要集 合表LIS的尾部，若間接后代L (i)為空集，則將L (i)從不重要集合表LIS中刪除； 又然后，利用重要性判斷方法判斷不重要集合表LIS中間接后代L (i)的重要性，若