【正文】 36其中： 0?， 表示 s 尺度上第 n 個小波變換系數(shù)。(4)按照篩選閡值確定作視 0 化處理的小波變換系數(shù)和要作保留處理的小波變換系數(shù)。作保留處理的小波變換系數(shù)連同其位置(尺度 s，在 s 尺度上的序一號n)一起被存儲下來。如下式所示： ,|?{0sssnthntdV??? 37 其中： ?sn表示要進(jìn)行保留存儲處理的小波變換系數(shù)。 (5)在二、三…N 尺度上重復(fù)對上尺度得到的平滑系數(shù)執(zhí)行上述操作步驟(2)(4)。并保存最終所得到的 N 尺度上的平滑系數(shù)。由此完成壓縮處理過程。 (6)由 N 尺度上保留存儲下來的小波變換系數(shù)復(fù)原該尺度上整個小波變換系數(shù)序列，也即空位置上做補 0 處理。 (7)在 N 尺度上把小波變換系數(shù)和平滑系數(shù)一起通過合成濾波器得到 N1 尺度上的平滑系數(shù)。 (8)在 N1，……二，一尺度上循環(huán)執(zhí)行(6)(7)，最終獲得原壓縮數(shù)據(jù)的重構(gòu)版本。 最終分解尺度 N 的確定可通過實驗折中確定。最優(yōu)結(jié)果應(yīng)兼顧獲得最大的壓縮率和重構(gòu)信號與原始數(shù)據(jù)信號的均方一誤差最小。壓縮率可以由壓縮前后擾動數(shù)據(jù)所占字節(jié)數(shù)的比值來衡量。為了評估重構(gòu)信號的質(zhì)量，可以計算原始信號c0(n)與重構(gòu)信號 0()?的誤差均方值，誤差均方值越小，信號重構(gòu)的質(zhì)量越高。均方誤差(Mean Square Error)的計算表達(dá)式為：2020|()|MSE??? 38 最后，原始數(shù)據(jù)與需要作存儲處理的數(shù)據(jù)的壓縮比可以表示為： CompRati原 始 數(shù) 據(jù) 所 占 字 節(jié) 數(shù)需 作 存 儲 處 理 的 數(shù) 據(jù) 字 節(jié) 數(shù) 39實際應(yīng)用中，最優(yōu)的均方誤差(MSE)與壓縮比(CompRatio)存在矛盾，隨著分解尺度的增大，均方誤差(MSE)越來越大，壓縮比(CompRatio)也越來越大。最小的均方誤差(MSE)和最大的壓縮比(CompRatio)不能同時得到，只能通過實驗的方法反復(fù)衡量得出一個最優(yōu)的折中值，即分解過程只能進(jìn)行到某個尺度上，此時，可以獲得較為理想的均方誤差(MSE)與壓縮比(CompRatio)?；谏鲜鲭x散小波變換思想方法，在 Delphi 環(huán)境下編制數(shù)據(jù)壓縮演示程序，針對三組類電力系統(tǒng)電能質(zhì)量畸變信號數(shù)據(jù)，壓縮后結(jié)果如下：21圖 6 電壓短時中斷時的情況22圖 7 短時電壓波形畸變時的情況圖 8 電壓呈指數(shù)跌落，然后突然回復(fù)的情況 由以上四張圖片所示原始數(shù)據(jù)信號與重構(gòu)信號相比，可以發(fā)現(xiàn)，圖形基本相似，且重構(gòu)后數(shù)據(jù)信號較原始信號質(zhì)量更好，因為它去除了部分電氣噪聲。結(jié)果表明數(shù)據(jù)壓縮是可行的，對于大容量的數(shù)據(jù)存儲或傳輸，有效的壓縮并重構(gòu)是相當(dāng)有意義的。電力系統(tǒng)現(xiàn)在致力于發(fā)展監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化，畸變故障診斷智能化，數(shù)據(jù)壓縮等相關(guān)處理技術(shù)在其中有著重要地位。 本章小結(jié)本章主要針對電力監(jiān)控系統(tǒng)中當(dāng)然也可以擴展到其它工業(yè)系統(tǒng)中，存在的監(jiān)控系統(tǒng)所需存儲和通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)幕儭⒐收闲盘枖?shù)據(jù)規(guī)模過于龐大，從而使得系統(tǒng)分析、處理性能下降，存儲、網(wǎng)絡(luò)傳輸成本上升的問題，進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮處理分析研究。目前，各類監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲主要采取循環(huán)利用存儲器的方法，即用新數(shù)據(jù)覆蓋舊數(shù)據(jù)，保持存儲器存儲數(shù)據(jù)量大小不便，這實際上并非真正意義上的數(shù)據(jù)壓縮。變換編碼的思想在數(shù)據(jù)有損壓縮處理有著重要地位。變換編碼器在一組正交基下分解信號，并且量化分解系數(shù)。通過優(yōu)化量化器、基與比特分配，使信號恢復(fù)后失真最小?；陔x散小波變換的變換編碼在圖像、語音信號壓縮中23取得了成功的應(yīng)用。電力系統(tǒng)畸變、故障信號需要檢測、分析、存儲以及通過監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)傳輸，然而，卻存在著數(shù)據(jù)規(guī)模過大的問題，因此，對其進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮的研究是必要的，而且是迫切的。由此可以把基于離散正交小波變換的變換編碼數(shù)據(jù)壓縮思想引人到電力系統(tǒng)畸變信號數(shù)據(jù)的壓縮處理應(yīng)用中。本章給出了實際應(yīng)用中離散小波變換的實時計算方法，提出了簡單有效的壓縮策略，分析了實際應(yīng)用中可能出現(xiàn)的問題并給出了解決辦法，利用變換矩陣清晰明了地刻畫了整個實現(xiàn)過程，針對幾種仿電力系統(tǒng)畸變信號數(shù)據(jù)進(jìn)行了壓縮處理，并給出了示例。證明了整個方法的有效性和可行性。第 4 章 結(jié)束語 本文的工作總結(jié)本文針對電力監(jiān)控系統(tǒng)中系統(tǒng)所需存儲和通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)幕?、故障信號?shù)據(jù)規(guī)模過于龐大，從而使得系統(tǒng)分析、處理性能下降，存儲、網(wǎng)絡(luò)傳輸成本上升的問題，討論了利用基于正交離散小波變換的變換編碼有損數(shù)據(jù)壓縮思想的數(shù)據(jù)壓縮方法，同時也考慮了小波變換在信號濾波方面的應(yīng)用。當(dāng)前，各類監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲主要采取循環(huán)利用存儲器的方法，即用新數(shù)據(jù)覆蓋舊數(shù)據(jù)，保持存儲器存儲數(shù)據(jù)量大小不變，這實際上并非真正意義上的數(shù)據(jù)壓縮，盡管存儲成本一定，但存儲效率低下，而且如通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，仍存在數(shù)據(jù)規(guī)模大的問題。因此，探尋一個電力系統(tǒng)畸變數(shù)據(jù)壓縮處理的方法是相當(dāng)有意義，而且是相當(dāng)緊迫的。本文的工作主要包括以下幾方面：(1)介紹了數(shù)字信號處理的多通道分析方法和濾波器組的基本理論。雙通道正交鏡像濾波器組在信號處理中有著普遍的應(yīng)用?；陔p通道正交鏡像濾波器組24的子帶編碼是實現(xiàn)數(shù)字信號有損壓縮處理的重要方法。其中正交濾波器組與雙正交濾波器組有著重要應(yīng)用。 (2)介紹了小波分析的基本理論。濾波器組理論與離散小波變換有著天然的聯(lián)系，正交小波多分辨分析理論明確地指出共扼鏡像濾波器完全刻畫了標(biāo)準(zhǔn)正交小波，而且快速離散小波變換可以通過級聯(lián)這些共扼鏡像濾波器運算來實現(xiàn)。數(shù)字信號的多通道分析方法同濾波器組理論與小波分析理論的另一個嶄新的結(jié)合是基于提升策略的離散小波變換。多相分解可以有效實現(xiàn)信號采樣率改變中信號抽取和內(nèi)插。矩陣代數(shù)中有一個著名的結(jié)論即任何矩陣如果其各項均為多項式形式且其特征式為 1，則該矩陣可以分解為多個初等矩陣相乘的形式。在濾波器組理論中，基于初等矩陣的子帶編碼方法具有典型的梯形結(jié)構(gòu)形式。 (3)結(jié)合數(shù)字信號處理的多通道分析辦法和濾波器組、小波分析的基本理論，在借鑒變換編碼在其它領(lǐng)域諸如圖像、語音處理等成功應(yīng)用的方法和經(jīng)驗基礎(chǔ)上提出了基于正交離散小波變換的電力系統(tǒng)畸變數(shù)據(jù)實時壓縮方法。給出了實際中的應(yīng)用過程，對可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析、解決。表明在把信號信息損失控制在一個可以接受的范圍的條件下，信號數(shù)據(jù)壓縮能獲得有意義的壓縮率。這對于電力系統(tǒng)畸變、故障信一號數(shù)據(jù)的存儲、傳輸來講，可以大幅節(jié)約成本，提高系統(tǒng)性能，增加經(jīng)濟效益。 [參考文獻(xiàn)][1] A Grossman, J Morlet. 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