基于小波变换的实时数据压缩存储系统

摘要

本文对电厂数据的存储和相似搜索进行了研究。研究了电厂数据压缩过程的实现机理。在此基础上，分析了小波变换理论中的一些性质，研究了小波变换的Mallat算法和金字塔算法及其实现方法。 最后分别采用全局的和多尺度的方法提取小波系数进行数据压缩，得到了不同的压缩和重构效果，并分析了试验结果，多尺度的方法更能同时满足压缩率和重构精度的双重要求。 针对数据仓库中广泛存在的一类复杂数据类型一时间序列数据，研究了电厂数据的相似匹配性。本文分析了6种可用于相似搜索的近似测度，然后提出了基于小波变换的相似搜索算法。最后通过实验验证了以上观点和相似搜索算法的有效性。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题背景

1.2国内外研究现状

1.2.1数据压缩技术

1.2.2相似搜索技术

1.2.3实时数据库系统

1.3主要研究内容

第2章基于小波变换的实时数据压缩

2.1几种实时数据压缩技术

2.1.1矩形波串法和后向斜率法

2.1.2 SDT算法

2.1.3 PLOT算法

2.1.4矢量量化技术

2.2小波基本理论

2.2.1小波和小波变换

2.2.2小波变换的性质

2.3基于小波变换的实时数据压缩及解压技术

2.3.1离散二进小波变换

2.3.2小波变换的Mallat算法

2.3.3小波变换的金字塔算法

2.3.4离散小波变换的几点讨论

2.4压缩解压实验及分析

2.5本章小结

第3章基于小波变换的时间序列相似搜索

3.1时间序列的概念

3.2时间序列的相似搜索

3.2.1搜索问题描述

3.2.2相似度量的定义

3.2.3多维索引结构

3.2.4特征提取方法

3.3时间序列相似搜索相关工作

3.3.1基于离散傅立叶变换的搜索方法

3.3.2基于规范变换的相似匹配方法

3.3.3基于线性分段近似的相似匹配方法

3.3.4基于Landmarks的相似搜索方法

3.3.5基于符号近似的相似匹配方法

3.4基于小波变换的时序数据相似搜索算法

3.4.1全序列相似搜索查询算法

3.4.2子序列相似搜索查询算法

3.5相似搜索实验及分析

3.6本章小结

第4章火电厂实时数据压缩系统设计

4.1 PI实时数据库系统分析

4.1.1 PI的数据流

4.1.2旋转门压缩技术

4.1.3 PI数据库的特点

4.2实时数据压缩系统总体设计

4.3主要模块设计

4.3.1 DCS取数模块设计

4.3.2数据存储模块设计

4.3.3数据压缩模块设计

4.3.4数据解压缩模块设计

4.3.5实时数据发布模块

4.3.6用户接口设计

4.4系统特点

4.5本章小结

第5章实时数据压缩原型系统实现

5.1软硬件选型

5.1.1硬件要求

5.1.2操作系统

5.1.3数据库

5.1.4开发工具

5.2关键技术实现

5.2.1 DCS数据中转及同步

5.2.2系统模块化

5.2.3多任务并发

5.3系统演示

5.3.1当前值显示

5.3.2实时趋势

5.3.3历史数据查询

5.3.4参数配置

5.3.5系统监视及控制

5.4本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明及使用授权书

致谢

个人简历