[发明专利]矢量量化码书生成方法

权利要求书

1.一种矢量量化码书生成方法，包括：

生成一组归一化的随机复向量序列，采用各归一化的随机复向量的角度部分，构成训练向量序列；

根据训练向量序列，生成初始码书；

采用随机松弛方法，对原码书作随机扰动，得到新码书；

保留原码书和新码书中性能较好的码书；

如果所保留的码书已满足码书生成的终止条件，则结束码书生成，得到码书；否则，以所保留的码书作为原码书，返回随机松弛更新步骤。

2.根据权利要求1所述的矢量量化码书生成方法，其特征在于所述随机复向量序列生成步骤包括：

产生偶数个随机数，以每两个随机数构成一个复数的实部和虚部，由此组合成一组复向量序列；

对各复向量进行归一化处理，得到一组归一化的随机复向量序列，其中所产生的随机数的个数大于待生成的矢量量化码书的大小。

3.根据权利要求2所述的矢量量化码书生成方法，其特征在于所产生的随机数服从高斯分布或瑞利分布。

4.根据权利要求2所述的矢量量化码书生成方法，其特征在于所述归一化处理包括：

将每个复向量分别除以各自的2-范数。

5.根据权利要求1所述的矢量量化码书生成方法，其特征在于所述初始码书生成步骤包括：

将由训练向量序列张成的线性空间作随机划分为多个胞腔，划分得到的胞腔的数目与待生成的码书大小一致，每个胞腔对应码书中的一个码字；

用隶属于每个胞腔的训练向量的算术平均值或加权平均值作为码字，并对所生成的码字进行归一化处理，得到初始码书。

6.根据权利要求5所述的矢量量化码书生成方法，其特征在于所述多个胞腔彼此交叉或不交叉。

7.根据权利要求5所述的矢量量化码书生成方法，其特征在于

用于计算加权平均值的权重取决于量化的要求和训练向量在胞腔中的空间位置。

8.根据权利要求1所述的矢量量化码书生成方法，在所述初始码书生成步骤之后，还包括：

采用已知的Lloyd算法，对初始码书进行预处理：

随机选取一个训练向量，将其从原来的胞腔移至随机选定的另一个胞腔，得到新初始码书；

分别用原初始码书和新初始码书对训练向量序列进行矢量量化；

如果新初始码书的量化误差小于原初始码书，则接受新初始码书。

9.根据权利要求1所述的矢量量化码书生成方法，其特征在于

所述随机松弛更新步骤采用模拟退火方法，包括：

给定初始退火温度T、温度降低因子、最大迭代次数和码书更新接受阈值f，其中温度降低因子和码书更新接受阈值f是小于1的正数；

随机选取一个训练向量，将其从原来的胞腔移至随机选定的另一个胞腔，得到新码书；

分别用原码书和新码书对训练向量序列进行矢量量化；

求出原码书与新码书对应的量化误差的差值Δd；

如果以下不等式成立，则以新码书代替原码书，

exp(Δd/T)＞f

否则，保留原码书；

如果迭代次数已达到最大迭代次数，或者量化误差的差值Δd小于预定收敛阈值，则停止迭代，得到最终的量化码书，否则，将退火温度乘以温度降低因子后，返回训练向量随机选取步骤。