利用样条函数进行有损压缩的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种利用样条函数进行有损压缩的方法和系统，压缩时，利用P阶样条函数对待压缩信号中的P个数据进行拟合，获得当前拟合参数；以变换前后的差值在允许范围之内为条件，获得当前拟合参数能够表达的待压缩信号段A，记录将该信号段A在时间序列中的位置和当前拟合参数，作为信号段A的压缩结果；然后按照相同的方式继续对后续待压缩信号进行压缩，直到完成所有待压缩信号；解压缩时，利用拟合参数解压缩信号，利用信号段的位置拼接解压缩信号。本发明专利技术适用于各种偶发监测信号的压缩、特别是空间瞬态信号的压缩，尤其适用于信号带宽远高于星地通讯带宽的空间瞬态信号的压缩，使其数据量大为缩小。

【技术实现步骤摘要】
利用样条函数进行有损压缩的方法和系统
本专利技术属于空间环境监测领域，具体涉及一种利用样条函数进行时间序列有损压缩的方法和系统。
技术介绍
随着空间电子科技水平提高，使得在空间数百兆级高速数据采集和测量成为可能，但是宝贵的卫星电子存储空间和有限的星地通讯链路带宽无法完成如此大数据量的存储和传输。为了减少数据传输量，可以对数据进行压缩。但是现有的压缩方案运算资源消耗量太大，压缩结果也不够小，不适用于数百兆级高速数据的压缩处理。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种利用样条函数进行时间序列有损压缩的方法和系统，能够有效减少压缩算法消耗的资源，最大程度上减小压缩文件的体积，适用于空间瞬态在轨监测信号的压缩和下传。该方案也用于其他类似特征信号的采集处理。为解决上述技术问题，本专利技术具体实现方案如下：一种利用样条函数进行有损压缩的方法，包括：步骤一、压缩时，利用样条函数对待压缩信号中的P个数据进行拟合，获得当前拟合参数，P为样条函数的阶数；以变换前后的差值在允许范围之内为条件，获得当前拟合参数能够表达的待压缩信号段A，记录将该信号段A在时间序列中的位置和当前拟合参数，作为信号段A的压缩结果本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用样条函数进行有损压缩的方法，其特征在于，包括：步骤一、压缩时，利用样条函数对待压缩信号中的P个数据进行拟合，获得当前拟合参数，P为样条函数的阶数；以变换前后的差值在允许范围之内为条件，获得当前拟合参数能够表达的待压缩信号段A，记录将该信号段A在时间序列中的位置和当前拟合参数，作为信号段A的压缩结果；然后按照相同的方式继续对后续待压缩信号进行压缩，直到完成所有待压缩信号；步骤二、解压缩时，利用拟合参数解压缩信号，利用信号段的位置拼接解压缩信号。

【技术特征摘要】
1.一种利用样条函数进行有损压缩的方法，其特征在于，包括：步骤一、压缩时，利用样条函数对待压缩信号中的P个数据进行拟合，获得当前拟合参数，P为样条函数的阶数；以变换前后的差值在允许范围之内为条件，获得当前拟合参数能够表达的待压缩信号段A，记录将该信号段A在时间序列中的位置和当前拟合参数，作为信号段A的压缩结果；然后按照相同的方式继续对后续待压缩信号进行压缩，直到完成所有待压缩信号；步骤二、解压缩时，利用拟合参数解压缩信号，利用信号段的位置拼接解压缩信号。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤一包括：步骤11、待压缩信号为长度为N的输入序列x(n),n＝1,2,…,N，设参数初始值n0＝1,n1＝P+1，m＝n0；步骤12、从待压缩信号的序列中提取数组序列x(n0),x(n0+1),…,x(n1)进行P阶多项式拟合，获得当前拟合参数c0、c1、…、cP；步骤13、采用变换公式y(n)＝c0+c1n+...+cPn2计算y(m)；步骤14、如果|y(m)-x(m)|＜ε，ε为设定的误差范围，则令m自加1，返回步骤13；否则，保存n0,c0,c1,...,cP作为压缩算法的输出；然后，令n0＝n1，n1＝n0+P，m＝n0，返回步骤12；当上述步骤11～步骤14将序列处理到最后一个数据点时，则通过补零的方式将用于拟合的序列长度延长至n1，然后进行P阶多项式拟合，获得当前拟合参数c0、c1…cP后，保存n0,c0,c1,...,cP和n1值。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤二包括：读取存储的每一组n0,c0,c1,...,cP及n1的值，其中n1取下一组的n0；对于n＝n0,n0+1,…,n1-1采用公式x(n)＝c0+c1n+...+cPn2还原x(n)；还原到达n1的值时读取下一组n0,c0,c1,...,cP和n1继续还原x(n)，直到最后一个点x(N)。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待压缩信号为在轨偶发监测...

【专利技术属性】
技术研发人员：马少君，周颖，杨斓，高波，
申请(专利权)人：兰州空间技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃,62