CN117097441A - 基于数据分析的载波通信系统传输效率优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数据传输技术领域，具体涉及基于数据分析的载波通信系统传输效率优化方法，包括：采集原始信号数据并生成待编码数据序列；统计待编码数据序列中包含的所有字符种类，将所有种类的字符构成最长字符串填入二叉树的根节点中；统计待编码数据序列中所有可能存在的短字符串的出现概率；根据短字符串在待编码数据序列中的出现概率合并字符串并获取最终编码二叉树；给予最终编码二叉树中每个节点的字符串的码字并存入编码字典中；读入待编码数据序列，根据编码字典匹配最长字符串并输出对应的码字，获取信号数据的编码结果；传输信号数据的编码结果；解码获得原始信号数据并分析应用于实际中。本发明提高了载波通信系统的传输效率。

Description

基于数据分析的载波通信系统传输效率优化方法

技术领域

本发明涉及数据传输技术领域，具体涉及基于数据分析的载波通信系统传输效率优化方法。

背景技术

载波通信系统是一种利用载波信号进行数据传输的通信系统，广泛应用于各个领域，如无线通信、有线电视等，它提供了高效、可靠的数据传输方式。在实际生活中通过载波通信系统，人们可以迅速、准确地将信息发送给对方，实现远程通信和信息交流。但是在传输过程中，载波通信系统涉及到多个关键技术，如信道编码等，以提高信号传输的可靠性、抗干扰能力和传输效率。使用更高效的编码和解码算法可以提高数据的压缩率和容错性，从而提高载波通信系统的传输效率。

香农-范诺编码依据编码定理进行编码，具有重要的理论意义，可以应用于载波通信系统的数据编码过程中，但是由于香农-范诺编码的编码效率较低，因此为提高香农-范诺编码应用于载波通信系统时的传输效率，本实施例基于待编码数据序列中可能存在的字符串频率提出一种更高效的香农-范诺编码方法。

发明内容

本发明提供基于数据分析的载波通信系统传输效率优化方法，以解决现有的问题。

本发明的基于数据分析的载波通信系统传输效率优化方法采用如下技术方案：

本发明一个实施例提供了基于数据分析的载波通信系统传输效率优化方法，该方法包括以下步骤：

利用载波通信系统采集原始信号数据，对原始信号数据进行解调和提取得到待编码数据序列；

统计待编码数据序列中包含的所有字符种类，将所有种类字符构成的最长字符串作为处于编码二叉树根节点的长字符串；根据根节点的长字符串包含的所有短字符串在待编码数据序列中的出现频率获取合并字符串；计算合并字符串中包含的所有种类的字符在待编码数据序列中的出现频率之和，根据出现频率之和获取编码二叉树中处于第二层的节点的长字符串；根据第二层的节点的长字符串获取编码二叉树中处于第三层的节点的长字符串，以此类推，获得编码二叉树种每层的每个节点的长字符串；将所有层的节点构成最终的编码二叉树；

获取最终的编码二叉树上每个节点的编码结果，每个节点的编码结果和每个节点的长字符串构成编码字典；根据编码字典对待编码数据序列进行编码和传输。

优选的，所述统计待编码数据序列中包含的所有字符种类，将所有种类字符构成的最长字符串作为处于编码二叉树根节点的长字符串，包括的具体方法为：

统计待编码数据序列中出现的所有字符种类，按照所有种类的字符在待编码数据序列中的第一次出现的顺序，将所有种类的字符形成一个最长字符串，最长字符串中包含待编码数据序列中的所有待编码字符，将该最长字符串加入二叉树中，作为根节点的长字符串。

优选的，所述短字符串的获取方式为：

将根节点的长字符串包含的所有种类的字符中任意两个种类的字符随机排列，形成字符串，将形成的字符串记为短字符串。

优选的，所述根据根节点的长字符串包含的所有短字符串在待编码数据序列中的出现频率获取合并字符串；计算合并字符串中包含的所有种类的字符在待编码数据序列中的出现频率之和，根据出现频率之和获取编码二叉树中处于第二层的节点的长字符串，包括的具体步骤为：

S1、统计根节点的长字符串中包含的所有短字符串在待编码数据序列中的出现频率，以出现频率最大的短字符串作为目标字符串；

S2、通过多次迭代合并目标字符串得到合并字符串；

S3、在所述迭代合并时，根据合并字符串获得编码二叉树中第二层的节点的长字符串。

优选的，所述通过多次迭代合并目标字符串得到合并字符串，包括的具体步骤为：

a、以目标字符串的末尾字符作为搜索字符，获取以搜索字符作为首字符的所有短字符串，对比所有以搜索字符作为首字符的短字符串在待编码数据序列中的出现频率，选择其中出现频率最大的短字符串，将出现频率最大的短字符串的末尾字符拼接到目标字符串的末尾，得到合并字符串；

b、将合并字符串作为新的目标字符串，根据新的目标字符串重复步骤a，获得新的合并字符串。

优选的，所述在所述迭代合并时，根据合并字符串获得编码二叉树中第二层的节点的长字符串，包括的具体步骤为：

c、计算合并字符串包含的所有种类的字符在待编码数据序列中的出现频率之和，若出现频率之和恰好大于根节点中的最长字符串包含的所有种类的字符在待编码数据序列中的出现频率之和的1/2，则将合并字符串作为二叉树中第二层的第一个节点的长字符串，并停止迭代合并；反之，则继续进行重复迭代合并目标字符串得到合并字符串，直到合并字符串包含的所有种类的字符在待编码数据序列中的出现频率之和恰好大于根节点中的最长字符串包含的所有种类的字符在待编码数据序列中的出现频率之和的1/2，则停止合并，将获取的合并字符串作为二叉树中第二层的第一个节点的长字符串；

d、除去第二层的第一个节点的长字符串包含的字符种类之外，获取最长字符串内的剩余字符，对比剩余字符形成的所有短字符串中在待编码数据序列出现频率，选择出现频率最大的短字符串作为目标字符串，通过多次迭代合并目标字符串，直到合并字符串中包含所有剩余字符种类时停止迭代合并过程，将获得的合并字符串作为二叉树中第二层的第二个节点的长字符串。

优选的，所述获得编码二叉树种每层的每个节点的长字符串，包括的具体方法为：

根据二叉树中第二层的第一个节点的长字符串和长字符串/>包含的所有短字符串中在待编码数据序列中出现频率最大的短字符串获得处于二叉树中第三层的第一个和第二个节点的长字符串/>和/>；根据二叉树中第二层的第二个节点的长字符串/>和长字符串/>包含的所有短字符串中在待编码数据序列中出现频率最大的短字符串获得处于二叉树中第三层的第三个和第四个节点的长字符串/>和/>；

以此类推，根据二叉树中第三层的四个节点的长字符串获取第四层的每个节点的长字符串，直至得到二叉树中所有层的每个节点的长字符串。

优选的，所述获取最终的编码二叉树上每个节点的编码结果，包括的具体方法为：

根据香农-范诺编码算法获得最终的编码二叉树上每个节点的编码结果。

优选的，所述每个节点的编码结果和每个节点的长字符串构成编码字典，包括的具体方法为：

创建一个空的字典，分为码段列和码字列，将得到的所有节点对应的长字符串由长到短依次加入码段列，将根据编码二叉树获得的每个码段的编码结果作为码字，依次填入码段对应的码字列中，得到编码字典。

优选的，所述根据编码字典对待编码数据序列进行编码和传输，包括的具体方法为：

读入待编码数据序列的前两位字符，记为、/>，对前两位字符构成的短字符串进行如下分析：

S4、若短字符串在字典中不存在，则在字典中获取第一位字符/>对应的码字；

S5、若前两位字符构成的短字符串在字典中存在，则搜索到前两位字符在待编码数据序列中的后一位字符，记为/>，将其加入到前两位字符构成的字符串/>，并在编码字典中寻找以/>为开头的码段及对应的码字，若/>不存在于字典中，则获取在字典中对应的码字，若/>存在于字典中，则以此类推，直至获得的字符串存在与字典中时，停止搜索，其中/>表示待编码数据序列中的第/>个待编码字符，从编码字典中获得/>对应的码字；

继续搜索第个、第/>个待编码字符，对第/>个、第/>个待编码字符构成的短字符串/>重复步骤S4和S5的操作，直到读入待编码数据序列中的最后一个字符，则停止编码，将获取的所有码字作为整个待编码数据序列的编码结果；

将得到的待编码数据序列的编码字典和编码结果进行传输。

本发明的技术方案的有益效果是：根据根节点的长字符串包含的所有短字符串在待编码数据序列中的出现频率获取合并字符串，并以合并字符串作为编码二叉树中的节点的长字符串，能够根据待编码字符在待编码数据序列中的出现频率划分合并字符串，使出现频率更高的待编码字符在编码二叉树中更接近根节点，更容易赋予出现频率高的待编码字符更短的编码长度；针对每个父节点的两个子节点设置不同的停止条件，使得到的子节点的字符串包含了父节点的所有字符种类，确保待编码字符的完整性；根据编码字典对待编码数据序列进行编码和传输，能够按照字符串的出现概率对待编码数据序列进行编码，增长了码段的长度，同时缩短了码字的长度，提高了香农-范诺编码算法的编码效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明基于数据分析的载波通信系统传输效率优化方法的步骤流程图。

具体实施方式

为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的基于数据分析的载波通信系统传输效率优化方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

下面结合附图具体的说明本发明所提供的基于数据分析的载波通信系统传输效率优化方法的具体方案。

请参阅图1，其示出了本发明一个实施例提供的基于数据分析的载波通信系统传输效率优化方法的步骤流程图，该方法包括以下步骤：

S001.利用载波通信系统采集信号数据，预处理获取待编码数据序列。

需要说明的是，利用载波通信系统获取信号数据是一个较复杂的过程，包含频率解析以及解调等多个步骤。因此在利用接收端接收到发送端载波信号后需要使用频谱分析仪进行频率解析，而后需要对接收的信号质量进行评估，主要通过测量信噪比的设备或软件完成，若接收到的信号具有高的信噪比说明可以提供更好的接收率，则直接对接收到的信号进行解调以还原原始数据信号，从调制信号中提取所需数据生成待编码数据；当接收到的信号信噪比较低，利用放大器增加信号质量，从而提高信号数据的接收率，而后对接收到的信号进行解调和提取，得到待编码数据序列，所述待编码数据序列中的每个数字和小数点作为待编码字符。额外需要说明的是，在本实施例中，待编码数据序列内的相邻两个数据是通过空格分隔楷的，因此空格也视为一个字符。记得到的待编码数据序列为，其中，/>表示待编码数据序列中的第/>个待编码字符，/>表示待编码数据序列中包含的待编码字符总数。

至此，获取了信号数据的待编码数据序列。

S002.统计待编码数据序列中短字符串的出现概率，构建以长字符串为节点的编码二叉树。

需要说明的是，传统的香农-范诺编码算法通过统计待编码数据序列中出现的所有种类字符的出现概率，并由大到小进行概率排序，而后按照字符的出现概率由大到小依次将字符加入到二叉树中，出现概率越大的字符越接近根节点，则对字符进行编码时概率越大的字符就会获得更短的码字，顺应字符编码的理论意义，但是由于逐字符编码造成的平均码段较短，则编码效率不高。

需要说明的是，本实施例为提高编码效率，根据待编码数据序列中字符串出现的概率，根据字符串进行编码，增长了码段长度以提高编码效率。因此本实施例根据所有可能出现的字符串，通过计算待编码数据序列中短字符串的出现概率，而后通过合并短字符串增长码段长度，按照待编码数据序列中可划分的字符串的出现概率以及长度构建编码的二叉树，实现给予出现概率更高的字符串更短的码字，从而提高编码效率。

首先，统计待编码数据序列中出现的所有字符种类，按照所有种类的字符在待编码数据序列中的第一次出现的顺序，将所有种类的字符形成一个最长字符串，例如待编码数据序列为[19.6 12.1 12.1 22.1]，则最长字符串为“19.6 2”。最长字符串中包含待编码数据序列中的所有待编码字符，将该最长字符串加入二叉树中，作为根节点的字符串。

然后，将最长字符串中的任意两个种类的字符随机排列，形成短字符串，统计最长字符串中出现的所有短字符串，记获取的短字符串种类为个，而后遍历待编码数据序列，统计所有短字符串在待编码数据序列中的出现概率。

根据在待编码数据序列中出现频率最大的短字符串和最长字符串确定在二叉树中处于第二层的节点的两个长字符串：

（1）找到在待编码数据序列中出现频率最大的短字符串，作为目标字符串；

（2）以目标字符串的末尾字符作为搜索字符，获取以搜索字符作为首字符的所有短字符串，对比所有以搜索字符作为首字符的短字符串在待编码数据序列中的出现频率，选择其中出现频率最大的短字符串，将出现频率最大的短字符串的末尾字符拼接到目标字符串的末尾，得到合并字符串，例如待编码数据序列为[19.6 32.1 12.1 22.1]，则最长字符串为“19.6 32”，最长字符串包含的字符种类能形成的短字符串在待编码数据序列中的出现频率最大的是“.1”，将“.1”作为目标字符串，将“1”作为搜索字符，找到以“1”为首字符的短字符串在待编码序列数据序列中出现频率最大的，即“1 ”，所以将空格符号“ ”拼接到“.1”之后，得到合并字符串“.1 ”。

（3）将合并字符串作为新的目标字符串，根据新的目标字符串重复（2）的过程；

（4）根据（2）、（3）可知，（2）、（3）中的方法是一个不断迭代合并的过程，这个迭代合并过程中进行如下分析与判断：每进行一次迭代合并，计算合并字符串包含的所有种类的字符在待编码数据序列中的出现频率之和，若出现频率之和恰好大于根节点中的最长字符串包含的所有种类的字符在待编码数据序列中的出现频率之和的1/2，则将合并字符串作为二叉树中第二层的第一个节点的长字符串，并停止迭代合并；反之，则继续进行重复（2）、（3）中的迭代合并过程，直到合并字符串包含的所有种类的字符在待编码数据序列中的出现频率之和恰好大于根节点中的最长字符串包含的所有种类的字符在待编码数据序列中的出现频率之和的1/2，则停止合并，将获取的合并字符串作为二叉树中第二层的第一个节点的长字符串；

（5）除去第二层的第一个节点的长字符串包含的字符种类之外，获取最长字符串内的剩余字符，对比剩余字符形成的所有短字符串中在待编码数据序列出现频率，选择出现频率最大的短字符串作为目标字符串，按照（2）、（3）所述的方法，根据目标字符串获得合并字符串，直到合并字符串中包含所有剩余字符种类，则停止（2）、（3）中的迭代合并过程，将获得的合并字符串作为二叉树中第二层的第二个节点的长字符串。

至此，获取了二叉树中处于第二层的两个节点的长字符串。

根据二叉树中第二层的第一个节点的长字符串和长字符串/>包含的所有短字符串中在待编码数据序列中出现频率最大的短字符串获得处于二叉树中第三层的第一个和第二个节点的长字符串/>和/>；根据二叉树中第二层的第二个节点的长字符串/>和长字符串/>包含的所有短字符串中在待编码数据序列中出现频率最大的短字符串获得处于二叉树中第三层的第三个和第四个节点的长字符串/>和/>。

至此，获取了二叉树中处于第三层的四个节点的长字符串。

以此类推，根据二叉树中第三层的四个节点的长字符串获取第四层的每个节点的长字符串，根据二叉树中第四层的每个节点的长字符串获取二叉树中第五层的每个节点的长字符串，…，得到二叉树中每层的每个节点的长字符串，记二叉树中第层第/>个节点的字符串为/>。

直至获取的每个节点的长字符串中包含的字符种类为1时，将此时的节点作为叶子节点，将获得的二叉树记为编码二叉树。

需要说明的是，根据传统香农-范诺编码算法形成的二叉树，属于同一父节点的两个子节点所代表的字符概率相近且概率之和等于父节点代表的字符概率，所以本实施例按照二叉树中子节点的父节点包含的所有种类的字符在待编码数据序列中的出现频率之和的1/2作为判断条件获取处于子节点的长字符串，尽可能保证了父节点的两个子节点代表的字符串概率相近。

需要说明的是，根据待编码字符在待编码数据序列中的出现频率确定二叉树中每个节点的长字符串，更容易赋予出现频率高的长字符串更短的编码，从而提高编码效率。

至此，获取了最终的编码二叉树。

S003.根据最终的编码二叉树获取待编码数据序列的编码结果。

传统的香农-范诺编码对二叉树上的节点进行编码，得到每个节点的编码结果；

需要说明的是，香农-范诺编码的大致过程是：分别赋予二叉树中父节点的左子节点、右子节点二进制数字0和二进制数字1，进而获得每个节点的编码结果，由于香农-范诺编码是公知技术，本实施例不赘述具体细节过程。

本实施例中的二叉树是基于短字符串在待编码数据序列中的出现频率给予每个节点不同于传统香农-范诺编码算法的长字符串，编码方式是相同的，则根据编码二叉树可获得每个码段的编码结果。创建一个空的字典，分为码段列和码字列，将得到的所有节点对应的长字符串由长到短依次加入码段列，将根据编码二叉树获得的每个码段的编码结果作为码字，依次填入码段对应的码字列中，得到了指导对待编码数据序列进行编码的字典，将编码字典保存以便后续解码使用。

由于本实施例根据短字符串的出现概率构建编码二叉树，因此在读入待编码数据序列中根据出现的短字符串进行编码操作：读入待编码数据序列的前两位字符，记为、/>，对前两位字符构成的短字符串/>进行如下分析：

（1）若短字符串在字典中不存在，则在字典中获取第一位字符/>对应的码字；

（2）若前两位字符构成的短字符串在字典中存在，则搜索到前两位字符在待编码数据序列中的后一位字符，记为/>，将其加入到前两位字符构成的字符串/>，并在编码字典中寻找以/>为开头的码段及对应的码字，若/>不存在于字典中，则获取在字典中对应的码字，若/>存在于字典中，则以此类推，直至获得的字符串存在与字典中时，停止搜索，其中/>表示待编码数据序列中的第/>个待编码字符，从编码字典中获得/>对应的码字；

继续搜索第个、第/>个待编码字符，对第/>个、第/>个待编码字符构成的短字符串/>重复步骤（1）和（2）的操作，直到读入待编码数据序列中的最后一个字符，则停止编码，将获取的所有码字作为整个待编码数据序列的编码结果。

需要说明的是，通过读入待编码数据序列的字符串从而基于字符串对数据进行编码，增长了码段的长度，减少了遍历待编码数据序列的步骤同时通过增长码段长度提高了编码效率。

至此，获取了待编码数据序列的编码结果。

S004.传输待编码数据序列的编码结果。

将编码结果进行传输，本实施例中使用5G网络进行传输。

需要说明的是，香农-范诺编码算法的解码过程通过读入编码数据序列，并对照保存的二叉树根据编码数据获取对应的码段，实现编码数据的还原。本实施例仅通过增加码段长度提高编码效率，实际上并未改变编码的实际原理，因此在解码过程中按照传统的香农-范诺解码步骤对编码数据序列解码就可以获得原始的信号数据并用于分析。

解码方法为：首先利用获取的编码结果生成编码数据序列，并读入编码数据序列，在步骤3中保存的编码字典中找到编码数据所在的码字列对应在码段列中的码段，将找到的码段输出即获得了该编码数据对应的原始信号数据，然后继续读入编码数据并进行解码，直到编码数据序列中的所有数据均被解码，则获得了最终的原始信号数据。

本实施例提高了载波通信系统的传输效率，所以利用载波通信系统进行信息传输时，人们可以更迅速地掌握对方发送的信息；同时，载波通信系统应用于科学研究时，工作人员利用载波通信系统接收遥远星系的信号数据后，解码后分析原始数据就可以获取宇宙的演化等信息，因此优化载波通信系统的传输效率对于人类生活和社会发展都具有重要意义。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于数据分析的载波通信系统传输效率优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

利用载波通信系统采集原始信号数据，对原始信号数据进行解调和提取得到待编码数据序列；

统计待编码数据序列中包含的所有字符种类，将所有种类字符构成的最长字符串作为处于编码二叉树根节点的长字符串；根据根节点的长字符串包含的所有短字符串在待编码数据序列中的出现频率获取合并字符串；计算合并字符串中包含的所有种类的字符在待编码数据序列中的出现频率之和，根据出现频率之和获取编码二叉树中处于第二层的节点的长字符串；根据第二层的节点的长字符串获取编码二叉树中处于第三层的节点的长字符串，以此类推，获得编码二叉树种每层的每个节点的长字符串；将所有层的节点构成最终的编码二叉树；

获取最终的编码二叉树上每个节点的编码结果，每个节点的编码结果和每个节点的长字符串构成编码字典；根据编码字典对待编码数据序列进行编码和传输。

2.根据权利要求1所述基于数据分析的载波通信系统传输效率优化方法，其特征在于，所述统计待编码数据序列中包含的所有字符种类，将所有种类字符构成的最长字符串作为处于编码二叉树根节点的长字符串，包括的具体方法为：

统计待编码数据序列中出现的所有字符种类，按照所有种类的字符在待编码数据序列中的第一次出现的顺序，将所有种类的字符形成一个最长字符串，最长字符串中包含待编码数据序列中的所有待编码字符，将该最长字符串加入二叉树中，作为根节点的长字符串。

3.根据权利要求1所述基于数据分析的载波通信系统传输效率优化方法，其特征在于，所述短字符串的获取方式为：

将根节点的长字符串包含的所有种类的字符中任意两个种类的字符随机排列，形成字符串，将形成的字符串记为短字符串。

4.根据权利要求1所述基于数据分析的载波通信系统传输效率优化方法，其特征在于，所述根据根节点的长字符串包含的所有短字符串在待编码数据序列中的出现频率获取合并字符串；计算合并字符串中包含的所有种类的字符在待编码数据序列中的出现频率之和，根据出现频率之和获取编码二叉树中处于第二层的节点的长字符串，包括的具体步骤为：

S1、统计根节点的长字符串中包含的所有短字符串在待编码数据序列中的出现频率，以出现频率最大的短字符串作为目标字符串；

S2、通过多次迭代合并目标字符串得到合并字符串；

S3、在所述迭代合并时，根据合并字符串获得编码二叉树中第二层的节点的长字符串。

5.根据权利要求4所述基于数据分析的载波通信系统传输效率优化方法，其特征在于，所述通过多次迭代合并目标字符串得到合并字符串，包括的具体步骤为：

a、以目标字符串的末尾字符作为搜索字符，获取以搜索字符作为首字符的所有短字符串，对比所有以搜索字符作为首字符的短字符串在待编码数据序列中的出现频率，选择其中出现频率最大的短字符串，将出现频率最大的短字符串的末尾字符拼接到目标字符串的末尾，得到合并字符串；

b、将合并字符串作为新的目标字符串，根据新的目标字符串重复步骤a，获得新的合并字符串。

6.根据权利要求4所述基于数据分析的载波通信系统传输效率优化方法，其特征在于，所述在所述迭代合并时，根据合并字符串获得编码二叉树中第二层的节点的长字符串，包括的具体步骤为：

c、计算合并字符串包含的所有种类的字符在待编码数据序列中的出现频率之和，若出现频率之和恰好大于根节点中的最长字符串包含的所有种类的字符在待编码数据序列中的出现频率之和的1/2，则将合并字符串作为二叉树中第二层的第一个节点的长字符串，并停止迭代合并；反之，则继续进行重复迭代合并目标字符串得到合并字符串，直到合并字符串包含的所有种类的字符在待编码数据序列中的出现频率之和恰好大于根节点中的最长字符串包含的所有种类的字符在待编码数据序列中的出现频率之和的1/2，则停止合并，将获取的合并字符串作为二叉树中第二层的第一个节点的长字符串；

d、除去第二层的第一个节点的长字符串包含的字符种类之外，获取最长字符串内的剩余字符，对比剩余字符形成的所有短字符串中在待编码数据序列出现频率，选择出现频率最大的短字符串作为目标字符串，通过多次迭代合并目标字符串，直到合并字符串中包含所有剩余字符种类时停止迭代合并过程，将获得的合并字符串作为二叉树中第二层的第二个节点的长字符串。

7.根据权利要求1所述基于数据分析的载波通信系统传输效率优化方法，其特征在于，所述获得编码二叉树种每层的每个节点的长字符串，包括的具体方法为：

根据二叉树中第二层的第一个节点的长字符串和长字符串/>包含的所有短字符串中在待编码数据序列中出现频率最大的短字符串获得处于二叉树中第三层的第一个和第二个节点的长字符串/>和/>；根据二叉树中第二层的第二个节点的长字符串/>和长字符串/>包含的所有短字符串中在待编码数据序列中出现频率最大的短字符串获得处于二叉树中第三层的第三个和第四个节点的长字符串/>和/>；

以此类推，根据二叉树中第三层的四个节点的长字符串获取第四层的每个节点的长字符串，直至得到二叉树中所有层的每个节点的长字符串。

8.根据权利要求1所述基于数据分析的载波通信系统传输效率优化方法，其特征在于，所述获取最终的编码二叉树上每个节点的编码结果，包括的具体方法为：

根据香农-范诺编码算法获得最终的编码二叉树上每个节点的编码结果。

9.根据权利要求1所述基于数据分析的载波通信系统传输效率优化方法，其特征在于，所述每个节点的编码结果和每个节点的长字符串构成编码字典，包括的具体方法为：

创建一个空的字典，分为码段列和码字列，将得到的所有节点对应的长字符串由长到短依次加入码段列，将根据编码二叉树获得的每个码段的编码结果作为码字，依次填入码段对应的码字列中，得到编码字典。

10.根据权利要求1所述基于数据分析的载波通信系统传输效率优化方法，其特征在于，所述根据编码字典对待编码数据序列进行编码和传输，包括的具体方法为：

读入待编码数据序列的前两位字符，记为、/>，对前两位字符构成的短字符串/>进行如下分析：

S4、若短字符串在字典中不存在，则在字典中获取第一位字符/>对应的码字；

S5、若前两位字符构成的短字符串在字典中存在，则搜索到前两位字符在待编码数据序列中的后一位字符，记为/>，将其加入到前两位字符构成的字符串/>，并在编码字典中寻找以/>为开头的码段及对应的码字，若/>不存在于字典中，则获取/>在字典中对应的码字，若/>存在于字典中，则以此类推，直至获得的字符串/>存在与字典中时，停止搜索，其中/>表示待编码数据序列中的第/>个待编码字符，从编码字典中获得/>对应的码字；

继续搜索第个、第/>个待编码字符，对第/>个、第/>个待编码字符构成的短字符串/>重复步骤S4和S5的操作，直到读入待编码数据序列中的最后一个字符，则停止编码，将获取的所有码字作为整个待编码数据序列的编码结果；

将得到的待编码数据序列的编码字典和编码结果进行传输。