基于多小波的数据压缩研究及其在电力远程通信中的应用

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伴随着智能化电网的高速发展,低压用户侧用电信息“全采集,全覆盖,全预付费”的开展,用电信息采集终端数量和数据传输费用也在不断增加,用电信息的获取特别是偏远地区低压侧用户用电信息的及时有效获取已经成为一个非常重要且急需要解决的问题。目前,在GPRS无线通信技术和Internet公网相结合的数据传输模式下,解决这一难题最有效的方法就是对用电信息进行压缩。由于小波变换具有良好的时频和局部特性,所以被广泛应用于电力数据压缩领域。而传统的小波不能同时具有正交性、对称性、短支撑性、高阶消失矩等特性,使得压缩效果会受到限制。由于多小波同时具有以上特性,本文采用多小波变化方法对用电信息的压缩进行深入研究和实验,并且实现了压缩后的数据远程传输。本文的主要工作如下:1、简述了几种数据压缩方法的基本原理,并由此分析出初步适合于用电信息数据压缩的方法,为复合压缩算法的设计提供了理论基础,接着介绍了 GPRS技术的特点、结构及协议模型,并分析了该技术在用电信息远程通信中应用的可行性。。2、针对用电信息数据中的电能量数据,在深入研究基于多小波变换的数据压缩理论的基础上,提出了一种有损、无损压缩相结合复合算法。该算法对多小波变换后得到的高频系数采用SPIHT有损压缩算法,对得到的低频系数采取基于hash函数的LZ77无损压缩算法,该算法有效的提高了数据的压缩比,得到了良好的数据压缩效果。3、针对用电信息传输报文结构,设计了配网低压侧用电信息远程通信方案,从网络接入方式、通信模块、传输协议的选择等方面设计通信方案,并对网络传输速率、网络延迟两方面进行了测试。4、采用基于GPRS技术的通信传输系统来完成用电信息数据的压缩及传输实验,设计了系统的两个主要组成部分-控制中心和监控终端。在此基础上完成了基于多小波变换的压缩及解压缩程序和GPRS数据传输程序的编写,最后,通过GPRS数据传输测试效果分析,证明了数据压缩的必要性。
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