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第1章 无线传感器网络概述1

1.1传感器网络的特点1

1.2传感器节点技术3

1.3传感器网络模型4

1.3.1传感器网络工作模式4

1.3.2数据传输模型5

1.3.3两层传感器网络模型7

1.4传感器网络协议栈8

1.4.1协议栈分层8

1.4.2 LEACH协议9

1.4.3 PEGASIS协议11

1.5数据降维技术13

1.5.1网内数据挖掘13

1.5.2网内数据压缩16

1.5.3压缩感知18

1.5.4小波数据压缩19

1.6小结21

第2章 小波分析的基本理论22

2.1小波变换与多分辨分析22

2.1.1小波函数和小波变换22

2.1.2多分辨分析24

2.2尺度和小波函数的性质26

2.2.1正交和双正交27

2.2.2对称性27

2.2.3支撑长度28

2.2.4消失矩29

2.2.5正则性29

2.3 Mallat算法30

2.3.1 Mallat分解30

2.3.2 Mallat重构31

2.3.3 Mallat算法32

2.3.4 Haar小波示例33

2.4多小波理论35

2.4.1多小波的产生35

2.4.2多小波理论的主要结果35

2.5小波数据压缩40

2.5.1小波阈值40

2.5.2小波量化41

2.5.3小波编码43

2.6小结43

第3章 传感器网络小波变换模型44

3.1引言44

3.2分簇传感器网络小波路由模型45

3.3基于逻辑映射的小波变换模型47

3.3.1基于逻辑映射的小波变换47

3.3.2示例50

3.4基于虚拟网格的分布式小波变换模型53

3.4.1虚拟网格53

3.4.2基于虚拟网格的环模型和链模型54

3.4.3基于链模型的分布式小波变换示例56

3.5传感器网络中的小波边界效应58

3.6小结61

第4章 分布式小波变换62

4.1引言62

4.2基于环模型的分布式时-空小波变换64

4.2.1分布式时-空小波变换64

4.2.2 DB2小波示例与分析68

4.2.3性能分析69

4.2.4实验与分析72

4.3基于链模型的分布式小波变换74

4.3.1最佳传感器节点序列选择75

4.3.2基于链模型的分布式小波变换76

4.3.3实验与分析78

4.4小结80

第5章 分布式最优小波变换81

5.1引言81

5.2分布式最优小波变换84

5.2.1基于混合分解的分布式小波变换84

5.2.2自适应小波变换88

5.2.3讨论89

5.3压缩算法的性能评价模型90

5.4模拟实验90

5.4.1分布式时-空小波压缩变换性能评价91

5.4.2分布式最优小波变换性能评价92

5.5小结95

第6章 渐进小波变换97

6.1引言97

6.2数据相关性模型99

6.3存储有效的渐进小波变换99

6.3.1基于环模型的渐进小波变换100

6.3.2基于覆盖重叠的渐进小波变换102

6.3.3讨论107

6.4基于虚拟节点的簇头间渐进数据传输方法108

6.4.1虚拟节点108

6.4.2簇头间的渐进数据传送算法108

6.5算法分析与实验111

6.5.1算法性能（复杂度）分析111

6.5.2模拟实验112

6.6小结114

第7章 不规则小波变换115

7.1引言115

7.2不规则Haar小波变换117

7.3基于数据重要性的不规则小波处理方法120

7.3.1簇内不规则数据处理方案121

7.3.2 Sink数据处理方案123

7.4模拟实验124

7.4.1数据重构性能125

7.4.2 IWV和IWvV比较126

7.5小结128

第8章 压缩率自适应的小波压缩方法129

8.1引言129

8.2重构精度评价指标130

8.3小波压缩中的小波系数选择、量化和编码131

8.4高频系数选择方法133

8.4.1高频系数选择算法133

8.4.2示例134

8.5基于坡度误差树的Haar小波系数选择方法135

8.5.1 Haar小波分解与重构135

8.5.2坡度误差树136

8.5.3小波系数选择算法138

8.5.4小波系数选择示例139

8.6实验与分析139

8.7小结141

第9章 小波多模数据压缩方法143

9.1引言143

9.2预备知识145

9.3基于相关度的小波多模压缩算法147

9.3.1地理成簇147

9.3.2算法的主要实现147

9.3.3模拟实验与分析151

9.4多小波多模数据压缩方法154

9.4.1多小波变换预处理155

9.4.2多小波变换157

9.4.3多小波系数编码160

9.4.4仿真实验分析162

9.5小结165

第10章 鲁棒小波压缩方法167

10.1引言167

10.2数据压缩中的报头信息处理问题168

10.3数据压缩中的丢包问题172

10.4鲁棒小波压缩方法175

10.4.1报文序号和节点ID处理175

10.4.2二元编码176

10.4.3数据还原178

10.5实验仿真与分析179

10.5.1实验环境179

10.5.2实验比较与分析180

10.6小结182

第11章 小波压缩OMNeT+模拟系统183

11.1模拟系统总体架构183

11.1.1 OMNeT+++简介183

11.1.2模拟系统架构185

11.2网络协议186

11.2.1报文结构187

11.2.2报文生成与传输190

11.3小波数据压缩191

11.3.1小波变换实现192

11.3.2编码和解码193

11.4性能统计196

11.4.1能耗196

11.4.2延时197

11.4.3压缩比198

11.4.4均方差（MSE）198

11.4.5性能统计的数据库设计200

11.5小结203

第12章 小波压缩原型系统204

12.1引言204

12.2网络环境205

12.3系统总体架构206

12.4小波数据压缩层207

12.4.1数据采集208

12.4.2集中式成簇路由协议211

12.4.3平面路由LEPS协议212

12.4.4基于LEPS的混合路由协议实现215

12.4.5小波数据压缩方法218

12.5通用中间层225

12.5.1设计架构225

12.5.2串口通信数据帧格式227

12.5.3消息（数据报文）结构228

12.6监控管理层229

12.7后台数据库230

12.8小结232

参考文献234