摘要：GPS測量因其觀測時間長，采樣間隔短而具有非常龐大的數(shù)據(jù)量，為降低數(shù)據(jù)冗余度又不改變信號的特征，本文采用小波分析方法對GPS數(shù)據(jù)進行壓縮處理，并通過小波基及閾值的選擇，應用MATLAB語言對信號進行處理。理論與實際分析證明，該方法可以達到壓縮數(shù)據(jù)量的目的。
　　關鍵詞：GPS；小波變換；數(shù)據(jù)壓縮
　　
　　近年來，GPS系統(tǒng)已經(jīng)在大地測繪、車輛定位監(jiān)控、建筑等各個領域得到廣泛應用。但是由于GPS觀測數(shù)據(jù)的冗余度很高，不僅GPS接收機存在接收機鐘誤差、安置誤差以及天線相位中心位置偏差等誤差源，其在接收信號的過程中還涉及到衛(wèi)星星歷誤差、相對論效應及信號傳播中的電離層、對流層等誤差的影響，除此以外，還有信號傳播中背景噪聲干擾及接收機或衛(wèi)星故障引起的數(shù)據(jù)丟失等情況，因此數(shù)據(jù)中既有有用信息，又帶有大量干擾的信息，對后續(xù)數(shù)據(jù)處理帶來了困難。
　　小波分析是一種窗口大小固定但形狀不變，即時間窗和頻率窗都可改變的時頻局部化分析方法，其具有對信號的自適應型。通過尺度的膨脹和參數(shù)的移動，利用小波的帶通特性，就可以將信號分解到各個頻帶上去，同時保留信號各分量的時間信息，因此在時域和頻域均具有局部化能力?；谠撎匦?，本文利用小波分析方法對GPS數(shù)據(jù)進行了壓縮研究。
　　
　　一、數(shù)據(jù)壓縮原理及處理方法
　　
　　1.小波分析理論基礎
　　
　　實際應用中，信號 通常是離散的或由采樣得到，也就是說時間t通常也是以離散的形式出現(xiàn)的。
　　
　　2.數(shù)據(jù)的小波變換壓縮方法
　　應用一維小波分析之所以能對信號進行壓縮，是因為一個比較規(guī)則的信號是由一個數(shù)據(jù)量很小的低頻系數(shù)和幾個高頻層的系數(shù)所組成的。這里對低頻系數(shù)的選擇有一個要求，即需要在一個合適的分解層上選取低頻系數(shù)。對一維信號進行壓縮，其基本過程為對輸入的信號進行小波分析，對分析并分解的小波高頻信號進行閾值的量化處理，處理后將高頻及低頻信號進一步重構(gòu)，最終輸出重構(gòu)的信號。
　　
　　3.小波基及閾值的選取
　　在上述處理過程中，選取閾值并進行閾值的量化是非常重要的。本文采用中值閾值法進行閾值量化處理。在基 下，從信號 估計 的對角估計值可以寫成
　　
　　二、實例分析
　　
　　1.信號的獲取
　　本文的信號采用武漢地區(qū)某地的靜態(tài)GPS定位數(shù)據(jù)，通過構(gòu)造該數(shù)據(jù)進行信號處理，采樣間隔為1s，記錄了0.5h之內(nèi)它的經(jīng)度值和緯度值，以每1/100s為單位采集101個點構(gòu)成需要的經(jīng)度值圖和緯度值圖。
　　
　　2.信號的分解及壓縮
　　因為采用的原始信號為某地區(qū)的靜態(tài)定位數(shù)據(jù)，在以下分析過程中本文構(gòu)造GPS的模擬信號并存為MAT文件格式。隨后對信號進行壓