CN112003624A - 无线电监测数据无损压缩与在线解压缩方法、装置 - Google Patents
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Abstract
本文涉及无线电监测技术领域，尤其涉及无线电监测数据无损压缩与在线解压缩方法、装置。其中压缩方法根据无线电信号的特性，获取部分无线电信号；将所述部分无线电信号转换为二进制无线电监测数据；将所述二进制无线电监测数据的有效位连续地写入预设的存储空间。在压缩状态下，可以定位指定频点或频段数据所在的具体位置，进行读取和计算。利用本文实施例，可以无损的存储无线电监测数据，与现有技术中采用双字节的方式存储一个无线电监测信号的二进制无线电监测数据相比较节约了大量的存储空间。
Description
技术领域
本文涉及无线电监测技术领域，尤其涉及无线电监测数据无损压缩与在线解压缩方法、装置。
背景技术
无线电监测在人们的经济文化生活中占着越来越重要的位置，从广播电视、移动通讯、飞机导航、自动化控制、生产指挥、军事指挥等。无线电管理是高科技行业， 能够保障合法的无线电应用正常进行，促进和推动经济社会的发展。
无线电监测是通过监测设备接收无线电信号，并对该无线电信号进行分析、识别、监视并获取其技术参数、工作特征和辐射位置等技术信息的活动，是有效的实施无线 电管理的重要手段依据。为了充分、合理、有效地利用无线电频谱资源，保证无线电 业务的正常运行，防止各种无线电业务、无线电台站和系统之间的相互干扰，我国工 业和信息化部发布了《无线电频率划分规定》，监测设备包括固定监测站、移动监测 车和可搬移监测系统，按照《无线电频率划分规定》的要求进行监测。
在《无线电频率划分规定》中无线电监测的扫频范围为30～6000MHz、步长间隔25kHz、扫频间隔3秒，一分钟可得到20帧监测数据，每帧数据大小为0.2MB。监测 设备接收无线电信号，需将所述监测电信号以双字节二进制文件格式存储，将产生海 量的数据，可计算出单个监测站无线电监测数据产生速率为68.27KB/s，一天将产生 5.625GB数据。对无线电监测数据进行压缩能够节省大量存储空间，提高存储设备使 用效率，具有巨大社会经济效益。
由于无线电监测数据量巨大，因此需要对监测数据进行高效压缩，以便更加快速、有效地存储频谱数据；并且，由于在无线电监测领域中还需要对上述采集到的无线电 监测数据进行分析和处理，因此经由上述压缩和解压缩后的无线电监测数据还必须满 足极低失真的要求。
如何提高现有技术中无线电信号监测的压缩率是亟需解决的问题。
发明内容
为解决现有技术中的问题，根据无线电监测数据的特点，提出了本文实施例提供了无线电监测数据无损压缩与在线解压缩方法、装置，对数据进行无损、在线解压缩， 无损即数据压缩后，可完全恢复原始数据而不引起任何失真。在线即数据压缩不影响 对数据的分析计算，压缩后的数据可直接进行分析计算，无需解压缩。。
本文实施例提供了一种无线电监测数据压缩方法，包括，
根据无线电信号的特性，获取部分无线电信号；
将所述部分无线电信号转换为二进制无线电监测数据；
将所述二进制无线电监测数据的有效位连续地写入预设的存储空间。
本文实施例还提供了一种无线电监测数据解压缩方法，包括，
从预设的存储空间连续地读取二进制无线电监测数据的有效位；
将所述二进制无线电监测数据转换为部分无线电信号。
本文实施例还提供了一种无线电监测数据压缩装置，包括，
部分无线电信号获取单元，用于根据无线电信号的特性，获取部分无线电信号；
转换单元，用于将所述部分无线电信号转换为二进制无线电监测数据；
写入单元，用于将所述二进制无线电监测数据的有效位连续地写入预设的存储空间。
本文实施例还提供了一种无线电监测数据解压缩装置，包括，
读取单元，用于从预设的存储空间连续地读取二进制无线电监测数据的有效位；
转换单元，用于将所述二进制无线电监测数据转换为部分无线电信号。
本文实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法。
本文实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该计算机指令被处理器执行时实现上述的方法。
利用本文实施例，可以基本无损的存储无线电监测数据，与现有技术中采用双字节的方式存储一个无线电监测信号的二进制无线电监测数据相比较节约了大量的存 储空间。
附图说明
为了更清楚地说明本文实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是 本文的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本文实施例一种无线电监测系统的结构示意图；
图2所示为本文实施例中无线电监测装置的结构示意图；
图3所示为本文实施例一种无线电监测数据压缩方法的流程图；
图4所示为本文实施例一种无线电监测数据解压缩方法的流程图；
图5所示为本文实施例一种无线电监测数据压缩装置的结构示意图；
图6所示为本文实施例一种无线电监测数据压缩装置的详细结构示意图；
图7所示为本文实施例一种无线电监测数据解压缩装置的结构示意图；
图8所示为本文实施例一种无线电监测数据解压缩装置的详细结构示意图；
图9所示为本文实施例一种无线电监测数据压缩方法的流程图；
图10a为本文实施例无线电监测数据的示意图；
图10b为本文实施例二进制无线电监测数据的示意图；
图10c-图10f为本文实施例移位压缩的示意图；
图10g为本文实施例压缩后的二进制无线电数据的示意图；
图11所示为本文实施例一种无线电监测数据解压缩方法的流程图；
图12a-图12c所示为本文实施例解压缩二进制无线电监测数据移位示意图
图13所示为本文实施例一种无线电监测数据压缩或解压缩装置的结构示意图。
【附图标记说明】
101、无线电监测装置；
102、存储节点；
201、天线；
202、信号接收机；
203、处理器；
204、通信单元；
501、部分无线电信号获取单元；
5011、预定场强值窗口；
502、转换单元；
5021、第一转换模块；
5022、第二转换模块；
503、写入单元；
701、读取单元；
702、转换单元；
7021、第一转换模块；
7022、第二转换模块；
1302、计算设备；
1304、处理设备；
1306、存储资源；
1308、驱动机构；
1310、输入/输出模块；
1312、输入设备；
1314、输出设备；
1316、呈现设备；
1318、图形用户接口；
1320、网络接口；
1322、通信链路；
1324、通信总线。
具体实施方式
下面将结合本文实施例中的附图，对本文实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本文一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本文中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其 他实施例，都属于本文保护的范围。
如图1所示为本文实施例一种无线电监测系统的结构示意图，在本实施例中描述了无线电监测装置101位于不同地理位置监测无线电信号，并将获得的无线电监测数 据通过网络发送给存储节点102，该存储节点102可以为单独的具有大容量存储介质 的服务器，也可以为分布式文件系统中的节点，或者还可以与无线电监测装置为同一 设备，即无线电监测装置101装备有大容量存储介质。每个无线电监测装置101的扫 频范围例如可以为30MHz～6000MHz、步长间隔例如可以为25kHz、扫频间隔例如可 以为3秒，本文的技术方案并不限制具体参数，在无线电监测装置101获得监测数据 后将按照本文的后述的技术方案对所述监测数据进行压缩，以得到占用空间较小、失 真较低的无线电监测数据。
无线电监测装置如图2所示为本文实施例中无线电监测装置的结构示意图，包括天线201，信号接收机202，处理器203，通信单元204。天线201用于接收无线电信 号。信号接收机202用于接收天线201采集的无线电信号，并将无线电信号转换为电 平信号发送给处理器203。处理器203用于处理所述无线电信号并将其进行压缩处理 形成无线电监测数据。通信单元204用于将所述无线电监测数据传送给存储设备或者 存储节点。
其中，天线201用于监测一定范围内的无线电信号。根据天线201对空间不同方 向具有不同的辐射或者接收能力，根据方向性的不同，所述天线201可以包括全向天 线和定向天线。所述全向天线是指在水平方向图上能够发射或者接收360°范围内的 无线电信号的天线。所述全向天线可以为水平内无方向性的无源盘锥天线，其工作频 率优选为20MHz-6200MHz，以便获取较宽频带的无线电信号；定向天线是指在水平方 向图上接收或者发射一定角度范围辐射无线电信号的天线。
信号接收机202将无线电信号RF(射频)进入天线、转换为IF(中频)，再转换为 基带(I，Q信号)的中频调制调解，或者还可以将无线电信号直接由RF变为基带信号。
处理器203可以采用通用处理芯片或专用处理芯片，或者还可以为大规模可编程器件(FPGA)等处理芯片，还可以为多核或者单核处理器，其完成本文所述的无线电 监测数据的压缩、解压缩或者其它数据处理功能。
通信单元204可以为串行总线或者并行总线，或者为网络接口，蓝牙接口等无线通信接口，从而可以将处理器203压缩后的无线电监测数据传输到存储设备进行存 储。
在上述的部件中，天线201、信号接收机202和通信单元204都可以采用现有技 术中的设备进行替代，功能也可以有相应的变化，该无线电监测装置的目的是为了获 得环境中的无线电信号，并通过处理器203对这些信号进行转换和压缩，最终形成无 线电监测数据进行存储，从而能够大幅度的减少存储空间，并且保持无线电监测数据 的准确性。
如图3所示为本文实施例一种无线电监测数据压缩方法的流程图，在本实施例中描述了压缩无线电监测装置得到的无线电监测数据的整体过程，可以覆盖99.99％以 上的无线电信号，并且无线电监测数据的损失较小，具体包括如下步骤：
步骤301，根据无线电信号的特性，获取部分无线电信号。
步骤302，将所述部分无线电信号转换为二进制无线电监测数据。
步骤303，将所述二进制无线电监测数据的有效位连续地写入预设的存储空间。
根据本文实施例的一个方面，根据无线电信号的特性，获取部分无线电信号中进一步包括，获取落入预定场强值窗口内的无线电信号。
在本步骤中，可以通过天线和接收机的设置获取上述落入预定场强值窗口内的无线电信号。具体实施时，可以先接收所有场强值的无线电信号，然后再通过分辨场强 值的接收机来区分所接收到的无线电信号的场强值，滤除所述预定场强值窗口外的无 线电信号，只保留所述预定场强值窗口内的无线电信号；还可以通过设置天线的阻抗 等方式接收预定场强值窗口内的无线电信号，而直接滤除所述预定场强值之外的无线 电信号。
根据本文实施例的一个方面，获取落入预定场强值窗口内的无线电信号中进一步包括，所述预定场强值窗口为[-50dBμV/m，150dBμV/m]。其中，dBμV/m为微伏每米 分贝。
在本步骤中，通过本文发明人对无线电监测领域的研究发现，99.999999％的无线电信号的场强值均在该窗口范围内，特别的，主要的无线电信号的场强值在[- 20dBμV/m，100dBμV/m]之间，在不同无线电信号的监测过程中可能所针对的场强值窗 口也不尽相同，可能有其他场强值窗口。
根据本文实施例的一个方面，将所述部分无线电数据转换为二进制无线电监测数据进一步包括，将落入所述预定场强值窗口内的所有无线电信号统一转换至非负场强 值。
在本步骤中，将获得的所有在预定场强值窗口内的无线电信号都转换为无符号整形数据，即，对预定场强值窗口内的无线电信号都增加相同的正数，在所述预定场强 值窗口内的无线电信号可能为负数的无线电信号的场强值，也存在正数的无线电信号 的场强值，将所有的场强值都增加一预定的数值后，都将能够成为无符号的整形数据。
根据本文实施例的一个方面，将获取自所述预定场强值窗口为[-50dBμV/m，150dBμV/m]的无线电信号的场强值增加50，转换为场强值为[0dBV/m,200dBV/m]之间 的无线电信号。
在本步骤中，预定场强值窗口为[-50dBμV/m，150dBμV/m]只是本文实施例的举例，并不限定上述转换至非负场强值，例如，当预定场强值窗口为[-20dBμV/m，100dBμV/m] 时，可以将以该预定场强值窗口获得的无线电信号的场强值增加20，转换为场强值 在[0dBμV/m，120dBμV/m]之间的无线电信号。
根据本文实施例的一个方面，将所述部分无线电信号转换为二进制无线电监测数据中还包括，将所述部分无线电信号的场强值扩大预定的倍数。
在本步骤中，所述预定的倍数可以例如为10倍。还可以根据被监测的无线电信 号的场强值来设定该扩大的预定倍数，当被监测的无线电信号的场强值为只有小数点 后一位的情况下，则可以选择将该无线电信号的场强值扩大10倍，从而可以保留更 多无线电信号的信息，提升了监测精度。
同时，可以先执行上述将部分无线电信号的场强值换至非负场强值的步骤，然后再执行将所述部分无线电信号的场强值扩大预定的倍数的步骤；也可以先将所述部分 无线电信号的场强值扩大预定的倍数，然后再执行上述将部分无线电信号的场强值换 至非负场强值的步骤，但是此时需要将无线电信号的场强值增加的数值也扩大与所述 预定的倍数相同的倍数。例如，当获取到的无线电信号的场强值在[-50dBμV/m， 150dBμV/m]之间时，例如为-25.5dBμV/m，可以先将该无线电信号的场强值加上50， 转换为24.5dBμV/m，然后将该转换后的无线电信号的场强值扩大10倍成为245dBμV/m； 或者，还可以先将该无线电信号-25.5dBμV/m扩大10倍成为-255dBμV/m，再将该扩 大后的无线电信号场强值加上500成为245dBμV/m。
在无线电信号的场强值在[-50dBμV/m，150dBμV/m]之间时，将无线电信号的场强值增加50、扩大10倍后的变化范围在[0dBμV/m，2000dBμV/m]之间。
根据本文实施例的一个方面，将所述部分无线电信号转换为二进制无线电监测数据进一步包括，将所述部分无线电信号转换为具有预定个比特(bit)位的二进制无 线电监测数据。
在本步骤中，当被监测的无线电信号通过上述转换和扩大步骤后，其场强值在[0dBμV/m，2000dBμV/m]之间，此时可以将该部分无线电信号转换为11个bit位的二 进制无线电监测数据，当场强值在其他范围之内时，该部分无线电信号也可以转换为 其他数量bit位的二进制无线电监测数据。
根据本文实施例的一个方面，将所述二进制无线电监测数据的有效位连续地写入预设的存储空间中进一步包括，在存储器中开辟连续的预定个字节的存储空间，将获 取的多个所述部分无线电信号转换后的二进制无线电监测数据按bit位连续地写入 所述存储空间。
在本步骤中，当所述部分无线电信号转换为11个bit位的二进制无线电监测数 据时，将多个部分无线电信号的二进制无线电监测数据写入所述存储空间的多个字节 中，其中，1个字节为8bit位，存储空间的第1个字节的8个bit位用于存储第1 个所述部分无线电信号的二进制无线电监测数据中的前8个bit位的数据，即，第1 个二进制无线电监测数据11个bit位的高8位存储于存储空间的第1个字节的8个 bit位；存储空间的第2个字节的8个bit位中的前3个bit位用于存储第1个所述 部分无线电信号的二进制无线电监测数据中的后3个bit位的数据，即，第1个二进 制无线电监测数据11个bit位的低3位存储于存储空间的第2个字节的前3个bit 位；存储空间的第2个字节的8个bit位中的后5个bit位用于存储第2个所述部 分无线电信号的二进制无线电监测数据中的前5个bit位的数据，即，第2个二进制 无线电监测数据11个bit位的高5位存储于存储空间的第2个字节的后5个bit位， 以此类推，实现将二进制无线电监测数据的有效bit位连续地写入存储空间。所述有 效位是指，所述预定个比特位的二进制无线电监测数据为有效位，例如，当将无线电 监测数据转换为11位的二进制后，原本存储无线电监测数据的双字节(16个bit位) 中只有低位的11个bit位为有效位，高位的5个bit位为无效位。
其中，存储器可以包括非易失性存储器，例如硬盘、光盘、固态硬盘等存储器， 也可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器(RAM)、静态内存(SRAM)、动态内 存(DRAM)等。
根据本文实施例的一个方面，在存储器中开辟连续的预定个字节的存储空间进一步包括，所述预定个字节的个数与所述部分无线电信号转换后的二进制无线电监测数 据的bit位数相同，所述部分无线电信号的个数与所述字节的bit位数相同。
在本步骤中，当所述部分无线电信号转换后的二进制无线电监测数据的bit位数为11个bit位时，所述预定个字节的个数为11个，所述字节为8个bit位时，所述 部分无线电信号的个数为8个。
通过上述本文实施例的无线电信号的压缩方法，可以基本无损的存储无线电监测数据，与现有技术中采用双字节的方式存储一个无线电监测信号的二进制无线电监测 数据相比较节约了大量的存储空间，并且不会产生现有技术中压缩方法带来的计算量 大、过程复杂、消耗系统计算资源的问题；并且，可以保存几乎所有无线电信号的所 有场强值细节，在大幅度的缩小存储空间的前提下，提高了无线电信号的监测精度。
如图4所示为本文实施例一种无线电监测数据解压缩方法的流程图，在本实施例中描述了针对上述无线电监测数据压缩方法相应的解压缩方法，可以很快速度和计算 代价获得无线电监测数据，支持在线解压缩并获取无线电监测数据的应用，减小网络 带宽，并且提高了网络传输效率，该方法具体包括：
步骤401，从预设的存储空间连续地读取二进制无线电监测数据的有效位。
步骤402，将所述二进制无线电监测数据转换为部分无线电信号。
根据本文实施例的一个方面，从预设的存储空间连续地读取二进制无线电监测数据的有效位中进一步包括，在存储器开辟的连续的预定个字节的存储空间中，按bit 位连续地读取所述二进制无线电监测数据。
在本步骤中，当存储空间中存储有多个部分无线电信号的所述二进制无线电监测数据，且每个二进制无线电监测数据为预定个bit位时，例如为11个bit位，其中， 1个字节为8bit位。无线电监测装置或者其他设备通过网络或者数据串口等方式读 取存储器中的二进制无线电监测数据时，读取存储空间的第1个字节的8个bit位读 取第1个所述部分无线电信号的二进制无线电监测数据中的前8个bit位的数据；然 后连续地读取存储空间的第2个字节的8个bit位中的前3个bit位的第1个所述 部分无线电信号的二进制无线电监测数据中的后3个bit位的数据，并且连续地读取 存储空间的第2个字节的8个bit位中的后5个bit位的第2个所述部分无线电信 号的二进制无线电监测数据中的前5个bit位的数据，以此类推，读取存储空间的预 定个字节中连续的二进制无线电监测数据。
其中，存储器可以包括非易失性存储器，例如硬盘、光盘、固态硬盘等存储器， 也可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器(RAM)、静态内存(SRAM)、动态内 存(DRAM)等。
根据本文实施例的一个方面，将所述二进制无线电监测数据转换为部分无线电信号进一步包括，将预定个比特位的所述二进制无线电监测数据转换为部分无线电信号。
在本步骤中，所述预定个比特位的二进制无线电监测数据例如可以为11个比特位，根据该二进制无线电监测数据可以转换为场强值在[0dBμV/m，2000dBμV/m]之间 的无线电信号，当预定个比特位的二进制无线电监测数据为其他个数的比特位时，可 以转换为场强值在不同范围内的无线电信号。
根据本文实施例的一个方面，将所述二进制无线电监测数据转换为部分无线电信号进一步包括，将所述部分无线电信号的场强值缩小预定的倍数。
在本步骤中，缩小预定的倍数与压缩部分无线电信号场强值时扩大预定倍数相同， 即，压缩部分无线电信号场强值时的扩大倍数与解压缩时缩小倍数相同，可以将所述部分无线电信号场强值转换为原无线电信号的场强值范围，例如压缩所述部分无线电 信号场强值时扩大了10倍，在解压缩时，将读取到的所述部分无线电信号场强值缩 小10倍。再进一步的，当读取二进制无线电监测数据转换为所述部分无线电信号之 后的场强值在[0dBμV/m，2000dBμV/m]之间时，缩小10倍后该无线电信号的场强值为 [0dBμV/m，200dBμV/m]之间。
根据本文实施例的一个方面，将所述二进制无线电监测数据转换为部分无线电信号进一步包括，将所述部分无线电信号的场强值减小预定的数值。
在本步骤中，当压缩所述部分无线电信号场强值时，对每个监测得到的所述部分无线电信号场强值增加50，则在本步骤中减小相应的数值50，也就是说，所述预定 的数值与压缩所述部分无线电信号场强值时增加的数值相同。例如，在压缩所述部分 无线电信号场强值时，对每个监测得到的所述部分无线电信号场强值增加50，则在 解压缩的过程中减小50，将会使得读取的二进制无线电监测数据转换为可能具有负 值的场强值，例如，解压缩时，场强值为[0dBV/m,200dBV/m]之间的无线电信号，在 经过本步骤的转换后，所述部分无线电信号场强值在[-50dBμV/m，150dBμV/m]之间。
同时，可以先将所述部分无线电信号的场强值缩小预定的倍数，然后再执行上述将部分无线电信号的场强值减小的步骤；也可以先执行上述将部分无线电信号的场强 值减小的步骤，然后再执行将所述部分无线电信号的场强值缩小预定的倍数的步骤， 但是此时需要将无线电信号的场强值减小的数值也扩大与所述缩小预定的倍数相同 的倍数。例如，当获得的无线电信号的场强值在[0dBμV/m，2000dBμV/m]之间时，例 如为245dBμV/m，可以先将该无线电信号的场强值缩小10倍成为24.5dBμV/m，再将 缩小后的无线电信号场强值减去50成为-25.5dBμV/m；或者，还可以先将该无线电信 号的场强值245dBμV/m减去500成为-255dBμV/m，然后再将该场强值缩小10倍成为 -25.5dBμV/m。
简单的说，解压缩方法是压缩算法的逆过程，就可以得到所述部分无线电信号的场强值。
通过上述本文实施例的解压缩方法，可以以极低的系统资源和计算代价就能够读取并解析得到无线电信号，并且通过这种压缩以及解压缩可以节省存储空间，并且通 过网络传输无线电信号时还可以节省大量的网络带宽，并且由于解压缩方法计算代价 极低，因此可以采用本文方案形成的无线电监测数据支持在线读取、在线应用，节省 了大量传输等待、解压缩计算的时间。
如图5所示为本文实施例一种无线电监测数据压缩装置的结构示意图，在本实施例中描述了在无线电监测过程中对监测数据进行压缩的装置，该装置可以为单独的计 算机，或者为专用或者通用芯片，可以和无线电监测装置集成为一体，也可以与无线 电监测装置分开，即，无线电监测装置仅是负责采集无线电信号，而本文的无线电监 测数据压缩装置负责对监测数据的压缩，其中的各个功能模块可以通过通用或者专用 芯片实现，也可以通过软件程序运行于数据处理芯片中实现，或者还可以为单独的计 算机来实现，所述无线电监测数据压缩装置的进一步详细的结构示意图可以参考图6， 具体包括：
部分无线电信号获取单元501，用于根据无线电信号的特性，获取部分无线电信号。
转换单元502，用于将所述部分无线电信号转换为二进制无线电监测数据。
写入单元503，用于将所述二进制无线电监测数据的有效位连续地写入预设的存储空间。
根据本文实施例的一个方面，所述部分无线电信号获取单元501进一步包括预定场强值窗口5011，所述部分无线电信号获取单元501获取落入预定场强值窗口5011 内的无线电信号。
根据本文实施例的一个方面，所述预定场强值窗口为[-50dBμV/m，150dBμV/m]。
根据本文实施例的一个方面，所述转换单元502进一步包括第一转换模块5021，用于将落入所述预定场强值窗口内的所有无线电信号统一转换至非负场强值。
根据本文实施例的一个方面，所述第一转换模块5021进一步用于将获取自所述预定场强值窗口为[-50dBμV/m，150dBμV/m]的无线电信号的场强值增加50，转换为 场强值为[0dBV/m,200dBV/m]之间的无线电信号。
根据本文实施例的一个方面，所述转换单元502进一步包括第二转换模块5022 用于将所述部分无线电信号的场强值扩大预定的倍数。
根据本文实施例的一个方面，所述转换单元502进一步用于将所述部分无线电信号转换为具有预定个比特(bit)位的二进制无线电监测数据。
根据本文实施例的一个方面，写入单元503进一步用于在存储器中开辟连续的预定个字节的存储空间，将获取的多个所述部分无线电信号转换后的二进制无线电监测 数据按bit位连续地写入所述存储空间。
根据本文实施例的一个方面，所述预定个字节的个数与所述部分无线电信号转换后的二进制无线电监测数据的bit位数相同，所述部分无线电信号的个数与所述字节 的bit位数相同。
通过上述本文实施例的无线电信号的压缩装置，可以基本无损的存储无线电监测数据，与现有技术中采用双字节的方式存储一个无线电监测信号的二进制无线电监测 数据相比较节约了大量的存储空间，并且不会产生现有技术中压缩方法带来的计算量 大、过程复杂、消耗系统计算资源的问题；并且，可以保存几乎所有无线电信号的所 有场强值细节，在大幅度的缩小存储空间的前提下，提高了无线电信号的监测精度。
如图7所示为本文实施例一种无线电监测数据解压缩装置的结构示意图，在本实施例中描述了与上述压缩装置对应的解压缩装置的结构，可以位于调用无线电监测数 据的远端装置，也可以位于无线电监测装置，具体结构可以参考图8所示的本文实施 例一种无线电监测数据解压缩装置的具体结构示意图，具体包括：
读取单元701，用于从预设的存储空间连续地读取二进制无线电监测数据的有效位。
转换单元702，用于将所述二进制无线电监测数据转换为部分无线电信号。
根据本文实施例的一个方面，所述读取单元701进一步用于在存储器开辟的连续的预定个字节的存储空间中，按bit位连续地读取所述二进制无线电监测数据。
根据本文实施例的一个方面，所述转换单元702进一步用于将预定个比特位的所述二进制无线电监测数据转换为部分无线电信号。
根据本文实施例的一个方面，所述转换单元702进一步包括第一转换模块7021，用于将所述部分无线电信号的场强值缩小预定的倍数。
根据本文实施例的一个方面，所述转换单元702进一步包括第二转换模块7022，用于将所述部分无线电信号的场强值减小预定的数值。
通过上述本文实施例的解压缩装置，可以以极低的系统资源和计算代价就能够读取并解析得到无线电信号，并且通过这种压缩以及解压缩可以节省存储空间，并且通 过网络传输无线电信号时还可以节省大量的网络带宽，并且由于解压缩方法计算代价 极低，因此可以采用本文方案形成的无线电监测数据支持在线读取、在线应用，节省 了大量传输等待、解压缩计算的时间。
本文的方案与现有技术中的压缩工具(比如zip、RAR等)相比较，现有技术中 的zip、RAR等适用于对长期不用的文件进行压缩，例如，一帧无线电场强值的数据，从 30MHz到6000MHz，将近24万个无线电场强值，采用现有技术的压缩工具在计算时首先要解 压，会浪费大量的磁盘IO和CPU计算能力，缺少能够对实时应用的活跃数据的压缩和解 压缩解决方案。本文的方案基于无线电监测业务的特性，决定了无线电监测业务将产 生海量的数据，并对这些数据进行实时计算。本文的方案可以无损的针对无线电监测 业务中活跃数据进行在线压缩和解压缩。其中，无损压缩和在线解压缩是指对无线电 信号压缩后，采用逆过程，即可完全恢复原始数据而不引起任何精度丢失；在线压缩 和解压缩是指不需要等待数据完全压缩(或解压缩)完毕才能进行下一步操作，对数 据的压缩和解压缩是非阻塞操作，仅仅读取和解压特定频率范围内的例如400个无线电场强 值，节省了大量的磁盘IO和CPU计算能力，压缩率达到68.75％。
如图9所示为本文实施例一种无线电监测数据压缩方法的流程图，以11个有效 位为例描述二进制无线电监测数据连续写入存储空间的过程，具体包括：
步骤901，获取[-50dBμV/m，150dBμV/m]场强值窗口内的无线电信号。
步骤902，将获取的无线电信号的场强值加50，转换为非负场强值。
在本步骤中，将[-50dBμV/m，150dBμV/m]场强值窗口内的无线电信号的场强值增加50，例如可以参考图10a所示的场强值转换示意图。
步骤903，将非负场强值扩大10倍。
在本步骤中，通过将场强值扩大10倍可以获得原场强值中更多的场强值细节， 同样可以参考图10a所述，原场强值-48.50dBμV/m经过上述步骤转换后变为15dBμV/m。
通过上述步骤的无线电信号场强值转换，得到了如同图10b所示的二进制无线电监测数据，a1字节中存储了第一个二进制无线电监测数据0000000000001111，对应 的十进制场强值为15；a2字节中存储了第二个二进制无线电监测数据 0000000100001000，对应的十进制场强值为264。
步骤904，创建空字节数组b。
在本步骤中，空的字节数组b，大小为11个字节；创建一个空的字节t。
字节数组b的第一个字节记为b0，第二个字节记为b1，以此类推，字节数组b的 第11个字节记为b10。存储场强值的数据类型为short类型，第一个场强值记为a1， 第二个场强值记为a2，以此类推，第八个场强值记为a8。
步骤905，将第一个场强值a1进行移位，按bit位连续存储于数组b0和b1中。
如图10c所示为本文实施例移位压缩的示意图，把a1右移3位得到的结果取出低八位数据存储在b0中。
如图10d所示为本文实施例移位压缩的示意图，把a1与0x7按位求与后左移5位，得到的结果取出低八位数据存储在b1中。完成第一个场强值a1的存储。
步骤906，将第二个场强值a2进行移位，按bit位连续存储于数组b1和b2中。
如图10e所示为本文实施例移位压缩的示意图，把a2右移6位后得到的结果取出低八位数据存储在b1中。
如图10f所示为本文实施例移位压缩的示意图，把a2与0x3F按位求与后左移2 位，得到的结果取出低八位数据存储在b2中。完成第二个场强值a2的存储。
步骤907，将第三个场强值a3进行移位，按bit位连续存储于数组b2和b3和b4中。
把a3右移9位后得到的结果取出低八位数据存储在b2中。把a3右移1位后得到的 结果取出低八位数据存储在b3中。把a3与0x1按位求与后左移7位，得到的结果取出 低八位数据存储在b4中。完成第三个场强值a3的存储。
步骤908，将第四个场强值a4进行移位，按bit位连续存储于数组b4和b5中。
把a4右移4位后得到的结果取出低八位数据存储在b4中。把a4与0xF按位求与后 左移4位，得到的结果取出低八位数据存储在b5中。完成第四个场强值a4的存储。
步骤909，将第五个场强值a5进行移位，按bit位连续存储于数组b5和b6中。
把a5右移7位后得到的结果取出低八位数据存储在b5中。把a5与0x7F按位求与 后左移1位，得到的结果取出低八位数据存储在b6中。完成第五个场强值a5的存储。
步骤910，将第六个场强值a6进行移位，按bit位连续存储于数组b6和b7和b8中。
把a6右移10位后得到的结果取出低八位数据存储在b6中。把a6右移2位后得到 的结果取出低八位数据存储在b7中。把a6与0x3按位求与后左移6位，得到的结果取 出第八位数据存储在b8中。完成第六个场强值a6的存储。
步骤911，将第七个场强值a7进行移位，按bit位连续存储于数组b8和b9中。
把a7右移5位后得到的结果取出低八位数据存储在b8中。把a7与0x1F按位求与 后左移3位，得到的结果取出低八位数据存储在b9中。完成第七个场强值a7的存储。
步骤912，将第八个场强值a8进行移位，按bit位连续存储于数组b9和b10中。
把a8右移8位后得到的结果取出低八位数据存储在b9中。取出a8的低八位数据存储在b10中。完成第八个场强值a8的存储。
至此，完成了把8个场强值存储在11个字节中，并保证了字节对齐，存储空间 中存储的压缩后的二进制无线电数据如图10g所示。
如图11所示为本文实施例一种无线电监测数据解压缩方法的流程图，以11个有效位为例描述二进制无线电监测数据解压缩的过程，具体包括：
步骤1101，获取待解压的二进制无线电监测数据。
如图12a所示为本文实施例解压缩二进制无线电监测数据移位示意图，获取11 个字节压缩后的数据，存储在字节数组b中，大小为11个字节；字节数组的第一个 字节记为b0，第二个字节记为b1，以此类推，字节数组的第11个字节记为b10。
步骤1102，开辟无线电监测数据的场强值存储空间。
解压后存储场强值的数据类型为short类型，第一个场强值记为a1，第二个场强值记为a2，以此类推，第八个场强值记为a8。
步骤1103，创建三个临时变量，分别记为T1、T2、T3。
步骤1104，将第一个数组b0和第二个数组b1的二进制无线监测数据转换为第一个场强值a1。
如图12b所示为本文实施例解压缩二进制无线电监测数据移位示意图，把b0赋值给T1，b1右移5位赋值给T2；T1左移3位后和T2按位求或，把结果赋值给a1，得到第 一个场强值。
步骤1105，将第二个数组b1和第三个数组b2的二进制无线监测数据转换为第二个场强值a2。
如图12c所示为本文实施例解压缩二进制无线电监测数据移位示意图，把b1左移3位赋值给T1，b2右移2位赋值给T2；T1左移3位后和T2按位求或，把结果赋值给a2， 得到第二个场强值。
步骤1106，依次顺序处理二进制无线电监测数据，转换为后续场强值。
其中，把b2左移6位赋值给T1，b3赋值给T2；b4右移7位赋值给T3；T1左移3位， T2左移1位，T1、T2、T3按位求或，把结果赋值给a3，得到第三个场强值。以此类推， 完成从11个字节中解压缩出8个场强值的操作，之后形成了如图10b所示的8个二 进制无线电监测数据的场强值。
步骤1107，将二进制场强值转换为十进制场强值。
a1字节中存储了第一个二进制无线电监测数据0000000000001111，对应的十进制场强值为15；a2字节中存储了第二个二进制无线电监测数据0000000100001000， 对应的十进制场强值为264。
步骤1108，将场强值缩小10倍。
在本步骤中，如同上述步骤903的逆过程，将场强值缩小10倍，对应第一场强 值为1.5，第二场强值为26.4，第三场强值为85.2等。
步骤1109，将所述场强值减小50，转换为带有符号的场强值。
在本步骤中，如同上述步骤902的逆过程，将场强值缩小50，对应第一场强值 为-48.50，第二场强值为-23.60，第三场强值为35.20等。
至此，解压过程完成，获得了全部的原始的无线电信号。
如图13所示为本文实施例一种无线电监测数据压缩或解压缩装置的结构示意图，在本实施例中，无线电监测数据压缩或者解压缩装置都可以运行于本实施例的设备之 上，在本实施例中称为计算设备，计算设备1302可以包括一个或多个处理设备1304， 诸如一个或多个中央处理单元(CPU)，每个处理单元可以实现一个或多个硬件线程。 计算设备1302还可以包括任何存储资源1306，其用于存储诸如代码、设置、数据等 之类的任何种类的信息。非限制性的，比如，存储资源1306可以包括以下任一项或 多种组合：任何类型的RAM，任何类型的ROM，闪存设备，硬盘，光盘等。更一般地， 任何存储资源都可以使用任何技术来存储信息。进一步地，任何存储资源可以提供信 息的易失性或非易失性保留。进一步地，任何存储资源可以表示计算设备1302的固 定或可移除部件。在一种情况下，当处理设备1304执行被存储在任何存储资源或存 储资源的组合中的相关联的指令时，计算设备1302可以执行相关联指令的任一操作。 计算设备1302还包括用于与任何存储资源交互的一个或多个驱动机构1308，诸如硬 盘驱动机构、光盘驱动机构等。
计算设备1302还可以包括输入/输出模块1310(I/O)，其用于接收各种输入(经 由输入设备1312)和用于提供各种输出(经由输出设备1314))。一个具体输出机构可 以包括呈现设备1316和相关联的图形用户接口(GUI)1318。计算设备1302还可以包 括一个或多个网络接口1320，其用于经由一个或多个通信链路1322与其他设备交换 数据。一个或多个通信总线1324将上文所描述的部件耦合在一起。
通信链路1322可以以任何方式实现，例如，通过局域网、广域网(例如，因特网)、点对点连接等、或其任何组合。通信链路1322可以包括由任何协议或协议组合支配 的硬连线链路、无线链路、路由器、网关功能、名称服务器等的任何组合。
本文实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如下步骤：
根据无线电信号的特性，获取部分无线电信号；
将所述部分无线电信号转换为二进制无线电监测数据；
将所述二进制无线电监测数据的有效位连续地写入预设的存储空间。
本文实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如下步骤：
从预设的存储空间连续地读取二进制无线电监测数据的有效位；
将所述二进制无线电监测数据转换为部分无线电信号。
本文实施例提供的计算机设备还可以实现如于图2-图4、图9-图12c中的方法。
对应于图2-图4、图9-图12c中的方法，本文实施例还提供了一种计算机可读 存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行 时执行上述方法的步骤。
本文实施例还提供一种计算机可读指令，其中当处理器执行所述指令时，其中的程序使得处理器执行如图2-图4、图9-图12c所示的方法。
应理解，在本文的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本文实施例的实施 过程构成任何限定。
还应理解，在本文实施例中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和 B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种 “或”的关系。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说 明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成 及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设 计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功 能，但是这种实现不应认为超出本文的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再 赘述。
在本文所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以 通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述 单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多 个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。 另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、 装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到 多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本文实施 例方案的目的。
另外，在本文各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成 的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本文的技术方案本 质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产 品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使 得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本文各个实 施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存 储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、 磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本文中应用了具体实施例对本文的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本文的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员， 依据本文的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明 书内容不应理解为对本文的限制。
Claims (10)
1.一种无线电监测数据无损压缩方法，其特征在于包括，
根据无线电信号的特性，获取部分无线电信号；
将所述部分无线电信号转换为二进制无线电监测数据；
将所述二进制无线电监测数据的有效位连续地写入预设的存储空间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据无线电信号的特性，获取部分无线电信号中进一步包括，获取落入预定场强值窗口内的无线电信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述部分无线电数据转换为二进制无线电监测数据进一步包括，将落入所述预定场强值窗口内的所有无线电信号统一转换至非负场强值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述部分无线电信号转换为二进制无线电监测数据中还包括，将所述部分无线电信号的场强值扩大预定的倍数。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述部分无线电信号转换为二进制无线电监测数据进一步包括，将所述部分无线电信号转换为具有预定个比特bit位的二进制无线电监测数据。
6.一种无线电监测数据在线解压缩方法，其特征在于包括，
从预设的存储空间连续地读取二进制无线电监测数据的有效位；
将所述二进制无线电监测数据转换为部分无线电信号。
7.一种无线电监测数据压缩装置，其特征在于包括，
部分无线电信号获取单元，用于根据无线电信号的特性，获取部分无线电信号；
转换单元，用于将所述部分无线电信号转换为二进制无线电监测数据；
写入单元，用于将所述二进制无线电监测数据的有效位连续地写入预设的存储空间。
8.一种无线电监测数据解压缩装置，其特征在于包括，
读取单元，用于从预设的存储空间连续地读取二进制无线电监测数据的有效位；
转换单元，用于将所述二进制无线电监测数据转换为部分无线电信号。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1-6中任一项的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述权利要求1-6任一项的方法。
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