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专利号: 201610524651X
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于不等错误保护策略的最小化图像无线传输能耗方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1、获取原始图像数据,并将原始图像数据经JPEG基线系统编码器进行压缩编码得到压缩码流;

步骤2、对经步骤1编码后的压缩码流进行比特流分割,将压缩码流中低频的DC系数和高频的AC系数分离出来,得到低频系数数据和高频系数数据;

步骤3、将低频系数数据和高频系数数据封装成若干个固定格式的图像数据帧,并给帧中的不同部分分配不同的发射功率,其中数据帧中的帧头包括重同步标记;所述步骤3将低频系数数据和高频系数数据封装成若干个图像数据帧,所述图像数据帧的格式为:帧头、低频系数、分隔位、高频系数,其中帧头和低频系数属于高保护等级数据,用HP表示,分隔位和高频系数属于低保护等级数据,用LP表示,其中帧头信息主要包括重同步标记,以及HP和LPHP LP在帧中的索引值;针对数据帧中的HP和LP数据,发射功率分别为Pt 和Pt ;通过为不同的数据分配不同的发射功率,提供差异化的保护策略,在满足接收端对图像质量要求的同时,最小化传输整幅图像所需的总能耗;在AWGN信道的假设条件下求得最佳的传输功率 和步骤4、发送端通过导频来估计OFDM系统中各个的子载波信道的信道状态信息CSI,接收端将子载波信道状态信息CSI反馈给发送端,同时发送端根据CSI对子载波信道按信道增益大小从大到小排序;

步骤5、发送端根据步骤4排序后的子载波信道及CSI对发射功率进行调整,具体包括:

当传输信道为频率选择性衰落信道时,根据下面两个式子调整每个子载波符号中比特数据的发射功率来补偿因衰落对数据的失真的影响;当信道的衰落系数在一个图像数据帧的传输过程保持不变时,对于第k个数据帧,假设通过信道估计获得信道衰减系数向量为h,且ht是第t个子载波信道的衰落因子,则映射到该子载波上传输的数据帧中的HP数据或LP数据的发送功率为其中α是一个固定的小值,将α设置成0.01;

最后将发送图像数据帧时,将数据帧中的头部和高频数据放在较高信道增益的信道中传输。

2.根据权利要求1所述的基于不等错误保护策略的最小化图像无线传输能耗方法,其特征在于,所述步骤3中为图像数据帧中的不同部分分配不同的发射功率,具体包括:针对数据帧中的HP和LP数据,发射功率分别为PtHP和PtLP,在AWGN信道下,HP和LP的误比特率表示如下其中N0表示信道噪声功率,Q(x)表示随机变量比x大的概率。

3.根据权利要求2所述的基于不等错误保护策略的最小化图像无线传输能耗方法,其特征在于,首先在AWGN信道条件下,建立有质量约束的能耗最小化问题P1的数学模型为其中Etotal表示总的能耗,Esc表示压缩处理能耗,Etrans表示传输能耗,Dtotal表示图像的失真值,D0表示图像的失真约束值,针对上面的能耗优化问题P1,利用带约束的拉格朗日乘数法来求解最优的功率值 和