一、LZW数据无损压缩算法的C++实现（论文文献综述）
赵哲宇[1]（2021）在《源网荷全景同步测量系统主站数据处理与分析方法研究》文中研究说明随着大规模电力电子装置的应用,电力系统的机理特性、分析方法和运行控制方式均发生了较大变化,这对监测系统的测量对象与覆盖范围提出了新的需求,需要建立一套覆盖源、网、荷侧的全景同步测量系统。由于该系统数据类型多、上传速率不通、量测数据特性差异大,现有主站系统均不适用于源网荷全景同步测量系统。针对上述问题,论文提出了适用于基波、谐波及间谐波数据的压缩方法,研究了适用于各类扰动情形的判别算法,设计了主站的系统架构,提出了数据可视化方法,并对实际量测数据进行了统计分析。目前本文所搭建的主站系统以及所提的各类算法均已在实验室主站中实现长期运行。针对基波、谐波、间谐波数据随机波动大、阶跃较多等问题,提出了基于不同字典写入模式的LZW基波压缩算法,将检测到波动较大的数据清除其在字典中的编码映射,提升了字典在压缩中的使用效率;提出了基于BWT与LZW算法的谐波压缩算法,通过BWT转换增强了谐波频率数据的连续性,并采用哈夫曼编码初始化字典,提升了压缩比;提出了适用于间谐波数据的多模式压缩算法,当间谐波含量较少时,用游程编码替换LZW压缩算法,实现对间谐波数据的压缩效果优化。针对配电网实测数据噪声多、扰动特征不明显的问题,分析了大量仿真与实测数据,将扰动特征分为振荡、突变与持续变化三类;通过经验模态分解再重构的方法,去除了噪声波动的影响,保留了数据的变化趋势;进一步为提高扰动识别精度,研究了本征模函数层数的自适应重构选择方法,使得扰动的数据特征更为明显,扰动更易检测。提出了基于多数据通道与多数据库并行的主站结构,设计了不同通信场景下不同数据的传输模式以及三类数据库并列运行下的数据处理与存取方式,解决了不同时标间隔、不同规约下数据的实时应用及存储问题。针对主站的监控与可视化需求,提出了基于频率颜色渲染的动态实时展示方案。通过不同颜色的变化,直观的展示了全国不同地区频率的变化过程。分析了频率及谐波数据的分布特点,对比了不同月份各次谐波幅值的变化情况,实现了主站中各类数据的存储与应用。
刘宝良[2]（2021）在《超声非接触随形扫描测厚方法研究》文中指出壁厚的精确测量是大型薄壁零件制造过程中的重要环节。在众多壁厚测量方法中,超声测厚因为在工业现场测量中表现出诸多优势,尤其是超声在机非接触扫描测厚方法具有效率高、精度高、自动化程度高等特点,具有广泛的应用前景。但是大型薄壁零件装夹以后变形量较大,在按照预设路径对其进行超声在机扫描测厚时,难以维持稳定的测量状态,从而无法保证测厚的精度和测厚过程的安全性。因此,如何规划超声扫描测厚路径是对大型薄壁零件进行超声扫描测厚过程中的一个关键问题。将在机测量的超声信号通过无线传输的方式传输至工控机进行厚度的解算,可以减少对机床现有线路的改动,方便地实现壁厚测量过程与机械加工过程的自动切换。然而,超声信号数据量大,机床周围环境复杂干扰严重,导致超声信号信噪比较低。所以,如何能够实现超声信号的稳定传输以及高效去噪是超声信号无线传输过程中的关键问题。针对扫描测厚路径动态调整过程中如何确定调整值,生成调整路径和扫描避障等关键问题,基于探路式测量的思想,设计了集成式的超声测厚装置,即在超声传感器运动的前方加装位移传感器,指导扫描测量路径的动态修正调整。通过Epanechnikov核密度估计的确定调整值,可以有效减少调整次数;接下来,为了实现连续平稳控制,研究了基于能量法调整路径生成方法;同时针对扫描测厚过程中的面形突变的情况,基于机器人避障思想,构建了基于栅格法环境建模和蚁群算法的扫描避障过程。针对超声信号的无线传输中数据量大和信噪比低的问题,设计一款基于无线通讯的超声测厚装置,能够实现加工和测量的自动化切换;研究了基于LZW算法的超声信号无损压缩方法和基于无线带宽的超声信号的传输方法,有效地提高了传输效率,基于可调品质因子的小波阈值法对超声回波信号进行去噪,并对其参数进行了寻优,达到良好的去噪效果。基于西门子840d sl开放式数控平台和大型栅格壁板的测厚需求,将非接触随形扫描测厚算法进行编程实现,形成了大型薄壁件超声自动测厚系统;开展超声信号快速处理实验,验证提出的超声信号快速处理方法的有效性;基于GMC2650型数控平台和超声自动测厚系统展开综合实验,验证提出随形扫描测厚算法的有效性和对超声测厚过程的积极影响。
胡荣维,冯龙飞,刘君华,徐宁,白雪原[3]（2021）在《一种基于数据压缩传输的高速大满贯测井系统》文中研究指明针对目前大满贯测井系统受限于电缆传输带宽,不能实现大数据量快速、实时采集的问题,设计了一种专用于大满贯测井系统的井下遥测传输短节。在分析大满贯测井采样数据相关性的基础上,在遥测传输短节中通过硬件电路设计和算法的嵌入式开发,将大满贯组合中各种井下仪的上传数据帧按采样时间进行缓存,形成深度对齐的二维数据阵列,根据图像无损压缩原理,采用基于CALIC算法的自适应预测模型,对数据阵列进行无损压缩后上传。在SL油田4口井的大满贯实测数据上的仿真实验结果显示,所提方法较目前主流的测井数据压缩方法-LZW算法数据压缩率平均提升了约30%;在SL油田5口井的大满贯实际测井作业的应用测试结果为新的大满贯系统作业效率平均提升约22%。结果表明,新的硬件设计和数据压缩传输算法极大提升了大满贯测井时效,实现了大满贯系统的高速测量,保证了大满贯测井在节约勘探开发成本方面的巨大经济优势。
佘戌豪[4]（2020）在《ZigBee能量控制技术的研究和实现》文中提出随着ZigBee技术的不断发展和进步,ZigBee技术在无线传感器网络的应用中占据了首要地位,依靠其低功耗,低成本、组网能力强等特点,被广泛运用在如智能家居,户外数据采集,智能楼宇控制,工业自动化控制等方面。而ZigBee节点一般采用电池供电且电池能量有限,研究ZigBee技术的节能技术可以有效地延长网络寿命。本文介绍了ZigBee网络的拓扑结构,地址分配机制,路由协议等知识,着重研究了ZigBee的能量控制策略,从终端节点能量控制和网络路由的控制两方面入手来降低ZigBee的能耗问题。首先对于终端节点在采集数据时存在发送冗余数据导致节点造成不必要耗能的问题,提出了采用改进的LZW算法进行数据压缩的方法减少数据传输量,节省了能量。对空闲的终端节点进行改进的邻居节点覆盖冗余判断,使符合条件的终端节点进入休眠。在路由方面,每条路径通过计算依赖于节点能量、跳数等因素的路径评分来体现路径优劣,并让目的节点具有根据评分选路的功能来选择优秀的路径进行数据传输。经过实验,通过使用压缩算法降低节点发送数据的能量控制方式,减少发送数据量30%以上,节省终端节点能耗65%以上。通过休眠策略使空闲的终端节点得到休眠,节省了能量消耗。通过采用路径评分的路由选择机制在路由上减少了10%以上的路由分组传播,低能量节点存活时间延长了10%,并减少了低能量节点的出现。研究结果表明,在节点和路由上所做的研究和改进在控制ZigBee整体网络能耗上取得了一定成果。
范家铭[5]（2020）在《基于PHM技术的高铁车载通信装备健康监测智能分析理论与方法的研究》文中进行了进一步梳理伴随着我国“一带一路”战略铺展开来,高铁已成为我国新“四大名片”之一,其知名度和重要性不亚于古老中国的“四大发明”。截止2019年末,中国已投入运营的高速铁路里程数达到3.5万公里,稳居世界首位。道路千万条,安全第一条,安全性是高铁飞速发展的基石。对关键零部件的健康状态监测,尤为重要。PHM（Prognostics and Health Management）技术可以对高铁在途运行设备进行状态感知、健康监控,并对故障的发生做出预测,从而降低安全风险。本文利用故障预测与健康管理的技术手段,以数据无损压缩技术、数据传输加密技术、故障特征提取方法、信号去噪技术、关键参数优化方法和神经网络方法为理论基础,建立基于PHM技术的高铁车载通信装备健康监测智能分析方法,实现了关键零部件的故障定位及预测。该方法虽然实现了故障快速定位和精准预测,但通常需要高性能计算机来支撑数据的计算和分析,所以本文将高铁运行数据进行实时无损压缩并加密后,通过铁路无线通信网络将数据回传至地面分析服务器,以其高性能计算能力快速、准确地进行故障定位和预测,有效地解决了高铁车载设备不具备高性能计算能力而无法实时处理数据的问题。地面分析服务器对数据进行解密和特征分析高效快捷,利用神经网络算法使故障识别和故障预测的精度及效率都得以保障,为保障高速铁路安全运营提供了重要的技术手段。本文提出的方法已在兰州铁路局项目中得到了应用,并在实际应用中不同程度的降低了运维成本和故障不可复现率,体现出PHM技术在故障诊断和故障预测研究方面的意义和价值。本文的主要研究成果如下:（1）针对高速铁路的安全运行问题,结合了故障预测与健康管理技术理论,提出了一种基于动车组PHM体系架构。该架构对高铁车载通信装备进行了PHM技术理论分析、故障诊断技术分析、预测技术分析、应用分析等技术进行论述,并基于故障预测与健康管理技术为理论基础提出了动车组故障预测与健康管理体系框架,对高铁车载通信装备的健康状态监测和故障预测方面提供重要理论指导。（2）高铁车载装备的网络资源有限,无法满足对监测的车载装备运行信息实时传输至地面服务器,为此提出了一种无损压缩技术与加密技术联合算法。该算法利用铁路既有无线网络基础在低带宽下实现实时传输高铁车载通信装备运行数据,以供地面服务器实时分析车载装备的健康状况和故障预测。该算法以行程长度无损压缩算法为基础进行了改进以降低数据的压缩比率,同时融入Logistic混沌理论和RSA加密算法以及Logistic置乱加密算法,减少网络传输时所占用的网络带宽,提高了网络传输的安全性,为进一步分析设备的健康状态和故障诊断及预测提供基础性保障。（3）故障诊断通常需要对故障特征进行提取并分析,去除数据中混杂的噪声。该部分对接收到的车载装备运行信息展开深入研究,针对高铁车载通信装备在运行中因场强信号而导致的故障问题,提出了一种基于PHM技术的高铁车载通信装备的故障诊断方法。该方法以双树复小波包变换为基础进行算法改进,同时结合了自适应噪声的完备经验模态分解来进行故障噪声的降噪与特征提取,然后利用无监督学习中的密度聚类方法进行自适应改进,并将提取出的特征类型进行特征分类,最后将分类结果输入到极限学习机中进行训练。实验验证了提出的故障诊断方法具有较强的特征提取能力、快速识别故障能力以及高精度的识别率,为设备的故障预测提供良好的支撑。（4）深入分析高铁车载通信装备的实际运行工况中,针对高铁车载通信装备故障发生率较高的原因是由于电池失效导致高铁车载通信装备无法正常工作的问题,提出了一种HA-FOSELM电池失效预测方法。该方法为了降低噪声对预测带来的影响,采用变分模态分解方法进行去噪处理,同时使用含有遗忘机制的在线序列极限学习机算法对去噪后的数据进行学习和训练,该算法支持数据的动态增量更新。为了提高算法的识别精度和降低关键参数对该算法的影响,引入了混合灰狼优化算法对HA-FOSELM方法的关键参数进行自适应优化,同时融合注意力机制,从而有效地提高了预测精度。通过实验验证,本文提出的方法在性能、效率、精度等方面都优于传统的神经网络算法,有效地降低了因电池故障导致列车行驶安全的问题。
王汉章[6]（2020）在《井中雷达中收采一体系统的研究与设计》文中进行了进一步梳理井中雷达是探地雷达（GPR）分支中的一种。相比常规的只能应用在地表的探地雷达,其由于下放深度可控因此具有非常大的探测范围,并且能够对于异常地层多次重复测量来获取充足的数据。但也随之带来了一些需要考虑的实际问题,比如井管空间有限、系统内部互联不宜复杂等。本文依托实际的雷达测井项目,研究分析了井中雷达中的关键部分即收采一体系统的设计与实现。首先,通过对井中雷达工作原理与项目需求进行分析,摒弃了传统的将接收机和采集板分立的方案,而是把二者的主要功能集成在一起形成新的收采一体系统。在采集方式的选择上,鉴于满足采样指标而且采集数据量大以及引入误差小等原因选择了实时采集,并制定了详细的收采一体设计方案。其次,在具体的设计阶段按照信号流动的方向并参照需求分析,进行逐级逐模块的硬件电路搭建和FPGA逻辑设计。从接收天线送过来的信号在无源衰减电路和可控增益电路的作用下实现了较大范围的增益调节且步进值1dB,为方便ADC采样同时进行了单端转差分和共模匹配。到了高速采集部分,在硬件电路的基础上并通过FPGA对AD96XX和LMK048XX进行一系列的配置实现了JESD204B高速接口协议,而后进行了解映射和FPGA内部采集触发的实现。再次,关于雷达系统对信噪比要求较高并且测井数据量大不易上传（尤其针对项目中1000m以上井深的充满泥浆的油井环境中）的实际问题,结合理论分析分别采用脉冲积累和LZW无损压缩的方案使之得到改善。同时,完成了FPGA配置电路、系统供电电路以及地面控制系统等部分的设计,从而完善了整体的功能,由于本系统存在有高速信号和复杂供电所以还给出了PCB设计的注意事项。最后,在上述硬件系统加工出来之后对电源、时钟、信号接收和数据采集等电路与功能模块进行调试,确保整个收采一体系统可以完成项目预期的功能。随后还通过了采样率、增益调节、采集效果以及脉冲积累等指标的验证,并且将单独的收采系统与雷达的其它部分进行了联合测试,即开展井中雷达系统的地面联调实验,从而测试雷达整体的性能,可以发现各个单元均工作正常。
王刚,靳彦青,彭华,张光伟[7]（2020）在《Lempel-Ziv-Welch压缩数据的误码纠正》文中指出无损数据压缩系统在通信传输过程中容易出现错误,会导致码表和重构数据出错并引发误码扩散,影响其在文件系统和无线通信中的应用。针对在通用编码领域广泛使用的无损数据压缩算法LZW,该文分析并利用LZW压缩数据的冗余,通过选取部分编码码字并动态调整其对应的被压缩符号串的长度来携带校验码,提出了具有误码纠正能力的无损数据压缩方法CLZW。该方法不用额外添加数据,也不改变数据规格和编码规则,与标准LZW算法兼容。实验结果表明,用该方法压缩的文件仍然能用标准LZW解码器解压,且该方法可以对LZW压缩数据的误码进行有效纠正。
王颖[8]（2020）在《无损数据压缩IP设计与实现》文中研究表明近年来,人类探索宇宙空间奥秘的进程加快。随着空间科学任务的要求越来越高以及科学探测设备和技术的不断发展,探测任务越来越多元化,探测器采集的数据量剧增,原始数据信息的传输、存储和处理的困难亟待解决,而数据压缩技术正是缓解这些压力的重要技术,因此,无损数据压缩技术已经成为了空间科学领域中的重要研究课题之一。本文进行的主要研究工作以及取得的成果主要包括以下三点:（1）对无损压缩算法的发展和研究现状进行调研,分析对比了在空间科学任务中常用的无损数据压缩算法的优缺点,归纳了通用的无损数据压缩技术研究现状中存在的问题。其中,CCSDS（The Consultative Committee for Space Data Systems）提出的基于RICE编码的通用无损数据压缩算法对硬件实现友好,结构简单,压缩比在1.6～3.0之间,所以,本文在RICE算法的基本框架上进行研究。（2）针对RICE算法的缺点进行优化探究,设计了一种面向空间科学数据的通用的无损数据压缩算法,具有结构简单、高压缩比的特点。该算法由线性一阶单位时间延迟预测和混合熵编码组成。线性一阶单位时间延迟预测可以利用空间科学数据的时间相关性消除冗余,使得原始数据转变为信息熵更低、更利于熵编码的预测误差数据。该预测方法计算复杂度低,有利于在资源和计算能力有限的星载设备上实现。混合熵编码充分利用预测误差分布的稀疏性和数据编码冗余性,创新性提出分为高熵编码和低熵编码两种不同的编码模式对数据进行编码,进一步提升了压缩效率。不同数据集测试的结果表明,本文提出的算法的压缩比在2.3～5.5之间,相比RICE算法,压缩比平均提升约23%。（3）针对本文提出的算法,设计并实现了基于FPGA的无损数据压缩系统方案,创新性提出对码表进行“升维”操作,减少了码表查询操作的复杂度,以较小的资源开销换得压缩速度的有效提升。最后,通过功能仿真和静态时序分析,设计的无损数据压缩系统可允许的最大工作频率为44.835MHz。
童鸽[9]（2020）在《无线分布式冲击波信号测试系统》文中认为冲击波的测试对于火炮、火箭炮和导弹等武器的参数评定至关重要。传统的冲击波测试系统主要分为引线式和存储式测试系统。其中引线式测试系统存在布线繁杂的缺点,而存储式测试系统则不可实时对数据进行观测。为此,本文设计了一套无线冲击波测试系统,使得信号在测量过程中,即略去了布线的繁杂,又可对数据进行实时观测。但无线测试系统最大的问题就是有限的传输速率无法满足多路信号同时传输,为此本文提出基于多阶增量预测的改进Exp-Golomb算法对冲击波数据进行压缩。改进后的算法采用时域门限判别法区分瞬态及非瞬态数据,且在原Exp-Golomb算法基础上通过多阶增量预测减小待压缩数据冗余。对5psi及50psi量程传感器采集到的3.2Mbytes数据的压缩仿真表明,该算法的压缩率达66.57%（5psi）、68.98%（50psi）,其中对瞬态数据压缩率达55.94%（5psi）、56.17%（50psi）,经过压缩后数据量明显减少。随后本文对系统各部分进行了设计,并且将改进Exp-Golomb算法在FPGA上进行了硬件搭建。该系统采样率高、可无线传输且可在上位机端对数据进行实时恢复。所设计的系统主要分为前端处理部分和后端上位机,前端处理部分对冲击波信号进行调理、采集和压缩处理,再将压缩后的数据通过无线模块进行发送;后端上位机则进行数据的无线接收、解压和实时显示。实时测试表明,系统对多种类型传感器数据的实时压缩率均达50%以上,同压缩仿真的结果符合,完成了系统的设计目的。
张智磊[10]（2020）在《基于潜标DAQ系统的关键技术研究》文中提出为了维护我国海洋主权,国家一直致力于发展海洋环境观测技术,而远海、深海的这类海洋环境的观测手段仍在起步阶段。潜标,是一种能够适应远海和深海等恶劣海洋环境的重要观测设备。随着现代化潜标系统的不断发展,新型潜标停泊深度要求达到2km,运行时间3年以上,其数据存储容量需求已经超过480GB/年,潜标数据转存速率以及回收速率分别要求不低于300Mbps和1440Mbps,在如此高性能的前提下还提出了 1.8W的低功耗指标,同时在深海、远海这样恶劣的条件下还要求各级数据通信链路误码率好于10-10。潜标系统面临大容量、低功耗、高速数据传输、低误码率等各式挑战。本文主要提出了潜标系统的五种关键技术:无损数据压缩技术,既提高了近100%的数据存储容量和数据传输速率,也综合降低了近50%的系统功耗;SD卡双重模式的驱动和控制技术,其中,低速SPI模式有效地降低了潜标长期运行期间的系统功耗,高速UHS-Ⅰ模式大幅提高数据转存时的传输速率;SSD存储和控制技术,可对大容量的SSD进行控制,同时理论高达6Gbps的数据传输速率以应对高速需求的回收能力;双千兆网络传输技术,可通过光纤扩展至2km进行远距离的数据传输工作,其理论数据传输速率可达2Gbps;数据重传技术,应用于各级板间通信,使得在恶劣的板间通信环境下依然能保持不超过10-11的误码率,提高了系统的可靠性。本文对研制的潜标DAQ系统原型板和关键技术进行了测试。测试结果显示,潜标系统平均运行功耗约1.11W,可支持容量64GB的SD卡和1TB的大容量SSD的读写控制,SD卡转存速度约376Mbps,SSD读取速度可达3362Mbps,同时双千兆网络综合数据传输速率不低于1700Mbps,而实验室测试环境下误码率不超过4.0×10-12,千岛湖测试环境下误码率不超过1.03×10-12。测试结果表明潜标系统的研制及其关键技术的设计,解决了新型潜标系统的面临的困难,达成了各项功能和性能指标要求,同时得到了用户单位中船重工715所的认可。本文主要创新点如下:（1）完成自主知识产权的潜标DAQ系统设计和研制,这是国内目前为止首次实现了低功耗、大容量数据缓存和存储、高速数据回收类型的潜标DAQ系统,填补了国内在该领域的空白。（2）在潜标DAQ系统中同时集成了 400Mbps高速数据传输速度的SD卡控制技术、6Gbps高速数据传输速度的SSD控制技术、双千兆网络通信、实时无损数据压缩技术、数据重传技术这五项关键技术。这是国内目前为止应用在同类型潜标上的性能最好的DAQ系统。（3）基于FPGA的实时无损数据压缩技术的硬件实现,降低了潜标DAQ系统50%的运行功耗,同时还提高了 100%的数据传输速率,有效地解决了潜标系统低功耗设计和高速数据传输之间的矛盾。
二、LZW数据无损压缩算法的C++实现（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、LZW数据无损压缩算法的C++实现（论文提纲范文）
（1）源网荷全景同步测量系统主站数据处理与分析方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 数据压缩算法研究现状 |
| 1.2.2 扰动识别算法研究现状 |
| 1.2.3 广域测量系统及其主站研究现状 |
| 1.3 本课题的主要研究内容 |
| 第2章 适用于SYMS系统的数据压缩算法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于改进字典写入方式的基波数据压缩算法 |
| 2.2.1 LZW压缩算法及其存在的问题 |
| 2.2.2 针对阶跃数据的字典写入模式 |
| 2.3 适用于SYMS系统的谐波数据压缩算法 |
| 2.3.1 谐波频率数据特点分析与BWT算法 |
| 2.3.2 改进字典初始化编码方式的谐波压缩算法 |
| 2.4 多编码模式的间谐波压缩算法 |
| 2.5 实际数据测试 |
| 2.5.1 基波压缩效果测试 |
| 2.5.2 谐波频率压缩效果测试 |
| 2.5.3 间谐波压缩效果测试 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于同步相量数据的扰动判别算法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 扰动数据特征分析 |
| 3.2.1 配电网扰动仿真 |
| 3.2.2 实测数据与仿真相结合的扰动特征分析 |
| 3.3 基于经验模态分解的扰动识别算法 |
| 3.3.1 经验模态分解方法概述 |
| 3.3.2 针对三类扰动特征的扰动识别算法 |
| 3.3.3 重构IMF层数的自适应选择方法 |
| 3.3.4 算法流程 |
| 3.4 实测扰动数据测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 主站架构与数据分析可视化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 主站系统搭建 |
| 4.2.1 主站硬件架构 |
| 4.2.2 主站数据流程 |
| 4.2.3 三数据通道并行传输的通信模式 |
| 4.2.4 多数据库并行的数据存储模式 |
| 4.2.5 考虑程序触发顺序的应用平台 |
| 4.3 动态数据展示 |
| 4.3.1 基于频率渲染的全国频率动态展示 |
| 4.3.2 实时数据展示 |
| 4.4 SYMS系统数据特征分析 |
| 4.4.1 频率数据分布 |
| 4.4.2 谐波数据分析 |
| 4.4.3 扰动统计分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间参加的科研工作 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（2）超声非接触随形扫描测厚方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 超声自动测厚方法 |
| 1.2.2 超声信号处理方法 |
| 1.3 课题来源及主要研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 2.超声随形扫描测厚路径动态调整方法 |
| 2.1 探路式超声非接触扫描测厚方法 |
| 2.2 基于Epanechnikov核密度估计的耦合间隙自动确定 |
| 2.2.1 Epanechnikov核密度估计方法 |
| 2.2.2 耦合间隙调整量的确定 |
| 2.3 基于能量法的扫描路径光顺生成 |
| 2.4 基于环境建模和蚁群算法的扫描避障 |
| 2.5 本章小结 |
| 3.面向无线传输的超声信号快速处理 |
| 3.1 基于无线通讯的超声测厚装置的设计 |
| 3.2 基于LZW算法的超声信号无损压缩与传输技术 |
| 3.2.1 基于LZW算法的超声信号无损压缩 |
| 3.2.2 基于无线带宽的超声信号传输技术 |
| 3.3 基于TQWT的超声回波信号滤噪方法 |
| 3.3.1 基于可调品质因子的小波变换 |
| 3.3.2 超声回波去噪方法 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 超声扫描测厚系统开发与综合实验 |
| 4.1 超声自动测厚系统开发 |
| 4.1.1 实验系统 |
| 4.1.2 软件系统功能分析 |
| 4.1.3 距离值的高速采集方法 |
| 4.2 超声回波信号快速处理实验 |
| 4.3 栅格壁板超声扫描测厚综合实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间学术成果 |
| 致谢 |
（3）一种基于数据压缩传输的高速大满贯测井系统（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 测井数据相关性分析及数据压缩策略 |
| 2 CALIC自适应预测无损压缩方法 |
| 3 大满贯测井遥测传输短节硬件设计 |
| 4 实验结果分析及应用实例 |
| 5 结 论 |
（4）ZigBee能量控制技术的研究和实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 ZigBee技术的特点和研究现状 |
| 1.2.1 ZigBee技术的特点 |
| 1.2.2 ZigBee技术的发展现状和前景 |
| 1.3 无线传感网数据压缩算法的研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容和安排 |
| 1.4.1 论文主要研究内容 |
| 1.4.2 论文章节安排 |
| 第二章 关键技术介绍 |
| 2.1 ZigBee技术介绍 |
| 2.1.1 ZigBee节点 |
| 2.1.2 ZigBee拓扑结构 |
| 2.1.3 ZigBee地址分配机制 |
| 2.1.4 ZigBee路由协议 |
| 2.2 传统数据压缩算法 |
| 2.2.1 RLE压缩算法 |
| 2.2.2 Huffman编码 |
| 2.2.3 LZW算法 |
| 2.2.4 有损压缩算法 |
| 2.3 NS2仿真平台 |
| 第三章 无线传感网络数据压缩算法的改进研究 |
| 3.1 基于Zigbee传感器的压缩算法改进 |
| 3.1.1 LZW算法分析 |
| 3.1.2 LZW算法的改进思路 |
| 3.2 实验结果及分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于路径评分的选择路由机制 |
| 4.1 问题分析 |
| 4.2 基于路径评分的选择路由机制 |
| 4.2.1 节点评分机制 |
| 4.2.2 限制广播转发方向 |
| 4.2.3 路由选择过程 |
| 4.3 仿真实验及结果分析 |
| 4.3.1 参数设置 |
| 4.3.2 仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于覆盖冗余的边缘节点休眠策略 |
| 5.1 问题分析 |
| 5.2 相关定义 |
| 5.3 基于覆盖冗余的边缘节点休眠算法 |
| 5.3.1 算法描述 |
| 5.3.2 节点间协调 |
| 5.4 仿真结果及结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 致谢 |
（5）基于PHM技术的高铁车载通信装备健康监测智能分析理论与方法的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 目前存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容和创新点 |
| 1.5 论文组织结构 |
| 2 关键技术及相关工作 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 机车综合无线通信设备工作原理 |
| 2.3 压缩算法 |
| 2.3.1 无损压缩技术 |
| 2.3.2 有损压缩技术 |
| 2.4 加密算法 |
| 2.5 特征提取方法 |
| 2.6 PHM技术 |
| 2.6.1 PHM系统体系结构 |
| 2.6.2 动车组PHM体系结构 |
| 2.6.3 动车组PHM技术架构 |
| 2.6.4 动车组PHM系统功能和目标 |
| 2.6.5 动车组PHM诊断技术 |
| 2.6.6 动车组PHM预测技术 |
| 2.7 小结 |
| 3 基于无损数据压缩及加密联合算法的研究 |
| 3.1 问题提出 |
| 3.2 相关研究 |
| 3.3 SRLE无损压缩算法 |
| 3.3.1 SRLE压缩处理 |
| 3.3.2 SRLE解压处理 |
| 3.4 混合加密算法 |
| 3.4.1 Logistic混沌加密算法 |
| 3.4.2 RSA加密算法 |
| 3.4.3 压缩加密联合算法 |
| 3.5 实验与结论 |
| 3.5.1 压缩性能分析 |
| 3.5.2 安全性能分析 |
| 3.5.3 复杂度及效率分析 |
| 3.6 小结 |
| 4 基于PHM技术的高铁车载通信装备故障诊断 |
| 4.1 问题提出 |
| 4.2 相关研究 |
| 4.3 基于高铁机车综合通信设备中故障诊断的研究 |
| 4.3.1 实验数据集 |
| 4.3.2 特征提取 |
| 4.3.3 无监督聚类 |
| 4.3.4 极限学习机故障识别模型 |
| 4.4 实验与结论 |
| 4.4.1 仿真实验验证 |
| 4.4.2 实测数据集实验验证 |
| 4.5 小结 |
| 5 基于PHM技术的高铁车载通信装备健康状态评估预测 |
| 5.1 问题提出 |
| 5.2 相关研究 |
| 5.3 基于锂电池的剩余使用寿命预测与健康状态监测 |
| 5.3.1 实验数据集 |
| 5.3.2 健康状况和健康指标 |
| 5.3.3 降噪处理 |
| 5.3.4 关键参数优化 |
| 5.3.5 注意力机制 |
| 5.3.6 遗忘机制的在线序列极限学习机 |
| 5.4 实验与结论 |
| 5.4.1 算法训练过程 |
| 5.4.2 在线监测部分 |
| 5.4.3 剩余使用寿命预测部分 |
| 5.5 小结 |
| 6 总结及展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）井中雷达中收采一体系统的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本论文的结构安排 |
| 第二章 井中雷达收采系统总体方案 |
| 2.1 井中雷达工作原理 |
| 2.2 收采系统需求分析 |
| 2.3 采集方案对比与分析 |
| 2.4 核心器件的选择 |
| 2.5 井中雷达收采系统总体设计方案 |
| 2.5.1 收采系统硬件电路总体方案设计 |
| 2.5.2 收采系统FPGA逻辑方案设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 信号通道电路设计与实现 |
| 3.1 信号调理通道研究与设计 |
| 3.1.1 无源衰减电路 |
| 3.1.2 多级放大电路 |
| 3.2 JESD204B协议原理 |
| 3.2.1 应用层 |
| 3.2.2 传输层 |
| 3.2.3 数据链路层 |
| 3.2.4 物理层 |
| 3.3 JESD204B接口设计与实现 |
| 3.3.1 发送端ADC设计 |
| 3.3.2 时钟电路设计 |
| 3.3.3 接收端FPGA设计 |
| 3.4 触发定位功能的设计与实现 |
| 3.4.1 解映射模块设计 |
| 3.4.2 触发点定位模块设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 数据流处理与后端电路设计 |
| 4.1 基于脉冲积累的信噪比提升方法研究 |
| 4.1.1 脉冲积累的原理 |
| 4.1.2 脉冲积累的具体实现 |
| 4.2 基于FPGA的LZW无损压缩算法实现 |
| 4.2.1 LZW压缩算法 |
| 4.2.2 LZW算法的FPGA实现 |
| 4.3 井下后端电路设计 |
| 4.3.1 FPGA配置电路设计 |
| 4.3.2 电源模块设计与实现 |
| 4.3.3 系统PCB注意事项 |
| 4.4 地面控制系统设计与实现 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 系统调试及实验 |
| 5.1 硬件调试与分析 |
| 5.1.1 电源与时钟调试 |
| 5.1.2 信号调理通道调试 |
| 5.1.3 JESD204B仿真与调试 |
| 5.2 系统性能验证 |
| 5.2.1 采样率与采集效果验证 |
| 5.2.2 可调增益验证 |
| 5.2.3 信噪比和有效位数验证 |
| 5.2.4 脉冲积累功能验证 |
| 5.2.5 无损压缩仿真验证 |
| 5.2.6 井中雷达系统地面联调实验 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 课题研究结论 |
| 6.2 课题展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（7）Lempel-Ziv-Welch压缩数据的误码纠正（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 Carrier-LZW(CLZW)算法 |
| 3 LZW压缩数据的误码纠正 |
| 3.1 编码参数的设置 |
| 3.2 冗余度分析 |
| 4 实验及结果分析 |
| 4.1 兼容能力实验 |
| 4.2 携带能力实验 |
| 4.3 错误纠正能力实验 |
| 5 结束语 |
（8）无损数据压缩IP设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 无损压缩算法的研究现状 |
| 1.2.2 存在的问题及差距分析 |
| 1.3 本文的主要研究工作 |
| 1.4 本文章节安排 |
| 第2章 相关理论和技术 |
| 2.1 空间科学数据的特征 |
| 2.2 信息论基础 |
| 2.3 数据压缩技术 |
| 2.3.1 压缩的评价标准 |
| 2.3.2 数据压缩的分类 |
| 2.4 常用的无损压缩算法 |
| 2.4.1 基于统计的压缩算法 |
| 2.4.2 基于字典的压缩算法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 无损数据压缩方案设计 |
| 3.1 压缩与解压缩过程 |
| 3.2 预测与还原设计 |
| 3.2.1 线性一阶单位时间延迟预测法 |
| 3.2.2 隐马尔科夫预测法 |
| 3.2.3 位重组构造零块法 |
| 3.2.4 分块设计思想的引入 |
| 3.3 编码及解码的研究和设计 |
| 3.3.1 k值选择机制的探索 |
| 3.3.2 模式自适应选择机制 |
| 3.3.3 高熵模式下的编码 |
| 3.3.4 低熵模式下的编码 |
| 3.3.5 码表的结构 |
| 3.4 压缩方案测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 无损数据压缩IP设计与实现 |
| 4.1 硬件实现方案 |
| 4.2 FPGA设计与实现 |
| 4.2.1 顶层模块 |
| 4.2.2 误差计算及映射模块 |
| 4.2.3 统计变量更新模块 |
| 4.2.4 模式选择模块 |
| 4.2.5 高熵模式模块 |
| 4.2.6 低熵模式模块 |
| 4.2.7 码流整合模块 |
| 4.2.8 时序说明 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 无损数据压缩IP功能仿真测试 |
| 5.1 输出正确性验证 |
| 5.2 功能仿真验证 |
| 5.2.1 顶层模块 |
| 5.2.2 误差计算及映射模块 |
| 5.2.3 统计变量更新模块 |
| 5.2.4 模式选择模块 |
| 5.2.5 高熵编码和低熵编码 |
| 5.3 关键性能指标评估 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）无线分布式冲击波信号测试系统（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容和章节安排 |
| 1.3.1 论文主要研究内容 |
| 1.3.2 论文章节安排 |
| 第2章 冲击波及无损压缩相关理论基础 |
| 2.1 冲击波信号相关基础理论 |
| 2.1.1 理想冲击波信号 |
| 2.1.2 实际冲击波信号 |
| 2.2 冲击波数据无损压缩相关理论 |
| 2.2.1 冲击波数据压缩技术的基本原理 |
| 2.2.2 无损数据压缩主要技术指标 |
| 2.3 常用无损压缩技术 |
| 2.3.1 游程压缩编码 |
| 2.3.2 Huffman编码 |
| 2.3.3 LZW算法 |
| 2.3.4 Golomb编码 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 系统硬件设计 |
| 3.1 系统组成及指标 |
| 3.2 系统核心硬件模块 |
| 3.2.1 AD采集模块 |
| 3.2.2 信号切换采集部分 |
| 3.2.3 信号调理部分 |
| 3.2.4 STM32控制器部分 |
| 3.2.5 无线传输部分 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 基于多阶增量预测的改进Exp-Golomb压缩算法 |
| 4.1 Golomb压缩编码介绍 |
| 4.2 Exp-Golomb压缩编码介绍 |
| 4.3 基于增量预测后Exp-Golomb压缩编码的冲击波数据压缩(P-EG) |
| 4.3.1 基于增量预测后Exp-Golomb算法(P-EG)原理 |
| 4.3.2 压缩算法执行流程 |
| 4.4 基于多阶增量预测后的改进Exp-Golomb压缩编码(A-MP-EG) |
| 4.4.1 瞬态信号的时域门限判别 |
| 4.4.2 针对瞬态信号的多阶预测改进 |
| 4.4.3 自适应压缩阶数确认 |
| 4.4.4 Exp-Golomb编码的负值编码改进 |
| 4.4.5 改进压缩算法执行流程 |
| 4.5 仿真及实验结果分析 |
| 4.5.1 仿真实验基础条件 |
| 4.5.2 EG算法和基于增量预测的Exp-Golomb算法压缩结果 |
| 4.5.3 基于多阶增量预测的改进Exp-Golomb算法压缩结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于FPGA的硬件压缩模块实现 |
| 5.1 FPGA算法硬件模块总体框图 |
| 5.2 A-MP-EG算法核心压缩模块各部分实现 |
| 5.2.1 模块prediction具体实现 |
| 5.2.2 模块coding具体实现 |
| 5.2.3 模块par2ser具体实现 |
| 5.3 算法逻辑验证 |
| 5.3.1 对非瞬态信号的编码分析 |
| 5.3.2 对瞬态信号的编码分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 基于QT的数据解压测试 |
| 6.1 QT开发软件介绍 |
| 6.2 软件功能和执行流程 |
| 6.2.1 软件界面及功能 |
| 6.2.2 软件执行流程 |
| 6.3 冲击波数据压缩解压测试 |
| 6.3.1 非瞬态信号的压缩及解压缩测试 |
| 6.3.2 瞬态信号的压缩及解压缩测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 论文主要工作总结 |
| 7.2 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（10）基于潜标DAQ系统的关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 潜标系统的发展 |
| 1.1.1 潜标系统简介 |
| 1.1.2 国外潜标系统的发展 |
| 1.1.3 国内潜标系统的发展 |
| 1.1.4 潜标系统面临的挑战 |
| 1.2 潜标系统工作方式 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 第2章 潜标DAQ系统设计方案 |
| 2.1 潜标DAQ系统概述 |
| 2.2 潜标DAQ系统需求分析 |
| 2.2.1 系统功耗需求 |
| 2.2.2 存储系统需求 |
| 2.2.3 回收系统需求 |
| 2.2.4 系统稳定性需求 |
| 2.2.5 数据接收终端设计需求 |
| 2.2.6 技术指标总结 |
| 2.3 潜标DAQ系统设计方案 |
| 2.3.1 信号采集板设计 |
| 2.3.2 数据缓存板设计 |
| 2.3.3 数据存储板设计 |
| 2.3.4 数据接收终端设计 |
| 2.3.5 接口设计 |
| 2.3.6 器件选型 |
| 第3章 潜标DAQ系统的关键技术 |
| 3.1 无损数据压缩技术 |
| 3.1.1 无损数据压缩技术的分类和原理 |
| 3.1.2 无损数据压缩技术可行性分析和方案对比 |
| 3.1.3 无损数据压缩技术硬件实现 |
| 3.2 SD卡驱动和控制技术 |
| 3.2.1 SD卡简介和规范 |
| 3.2.2 SD卡SPI模式驱动和控制实现 |
| 3.2.3 SD卡UHS-Ⅰ模式驱动和控制实现 |
| 3.2.4 SD卡驱动和控制技术硬件实现 |
| 3.3 SSD驱动和控制技术 |
| 3.3.1 物理层的实现 |
| 3.3.2 链路层的实现 |
| 3.3.3 传输层的实现 |
| 3.3.4 SSD驱动和控制的硬件实现 |
| 3.4 千兆网络传输技术 |
| 3.5 数据重传技术 |
| 第4章 潜标DAQ系统测试 |
| 4.1 测试基本原理 |
| 4.2 测试平台的搭建 |
| 4.3 系统测试指标 |
| 4.4 实验室环境下测试 |
| 4.4.1 信号采集板与数据缓存板数据链路测试 |
| 4.4.2 SD卡读写测试 |
| 4.4.3 数据缓存板与数据存储板的链路测试 |
| 4.4.4 SSD读写测试 |
| 4.4.5 双千兆网络数据传输测试 |
| 4.5 千岛湖测试 |
| 4.6 测试结果总结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
四、LZW数据无损压缩算法的C++实现（论文参考文献）
- [1]源网荷全景同步测量系统主站数据处理与分析方法研究[D]. 赵哲宇. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [2]超声非接触随形扫描测厚方法研究[D]. 刘宝良. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]一种基于数据压缩传输的高速大满贯测井系统[J]. 胡荣维,冯龙飞,刘君华,徐宁,白雪原. 电子测量技术, 2021(02)
- [4]ZigBee能量控制技术的研究和实现[D]. 佘戌豪. 南京邮电大学, 2020(03)
- [5]基于PHM技术的高铁车载通信装备健康监测智能分析理论与方法的研究[D]. 范家铭. 北京交通大学, 2020
- [6]井中雷达中收采一体系统的研究与设计[D]. 王汉章. 电子科技大学, 2020(01)
- [7]Lempel-Ziv-Welch压缩数据的误码纠正[J]. 王刚,靳彦青,彭华,张光伟. 电子与信息学报, 2020(06)
- [8]无损数据压缩IP设计与实现[D]. 王颖. 中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心), 2020(02)
- [9]无线分布式冲击波信号测试系统[D]. 童鸽. 长春理工大学, 2020(02)
- [10]基于潜标DAQ系统的关键技术研究[D]. 张智磊. 中国科学技术大学, 2020(01)