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二代小波分析在机车信号记录数据无损压缩中的应用
| 论文题名： | 二代小波分析在机车信号记录数据无损压缩中的应用 |
| 关键词： | 机车信号记录;轨道电路波形数据;无损压缩;二代小波分析 |
| 摘要： | 机车信号波形数据不但能反映轨道电路工作状态，同时也为机车信号故障定位提供依据，因此机车信号波形数据的记录和存储具有很重要的实际价值。随着列车运行速度的提高，运行交路得到进一步延长，有限存储容量下采用未经压缩的直接存储方式来记录数据已经越来越不能满足实际运用的需求。因此，有必要研究适合机车信号实际运用特点的轨道电路波形数据无损压缩方法，以求在不增加现有存储媒质容量的情况下，提高机车信号记录器的记录能力。 本文以ZPW-2000A轨道电路信号和国产移频信号为研究对象，结合机车信号波形数据特点以及小波分析理论，提出了基于二代小波包算法的机车信号波形数据的无损压缩方法，设计并实现了机车信号波形数据车载压缩和地面解压缩方案。本文主要研究工作如下： 1.首先，根据机车信号波形数据能量分布特点，结合二代小波分解过程频带二进划分特性，确定了波形数据的有效频带；然后，通过理论分析及实验仿真确定(5，3)提升格式及4～5级分解层数；最后，在对二代小波分解二叉树修剪的基础上对波形数据进行分解，保留有效频带对应的有效节点小波系数，从而实现了波形数据的无损压缩。最终给出了机车信号波形数据车载压缩方案和地面解压缩方案。 2.利用仿真信号对本文提出的压缩算法进行了性能测试，验证了算法的正确性和有效性。实验结果表明，利用本文提出的压缩算法对机车信号记录器波形数据进行压缩在获得较高的压缩比的同时不出现数据的损失，而且该算法简单易行、适用性广。 3.利用MATLAB GUI对机车信号波形数据地面解压缩软件进行了设计和实现，用户可以设置该软件参数以满足实际需求，对机车信号车载设备中经过压缩的波形信号数据进行解压缩处理。 |
| 作者： | 廖奎 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 赵林海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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