[发明专利]云制造平台中的模拟到信息采样方法

权利要求书

1.一种云制造平台中的模拟到信息采样方法，其特征在于，包括信号压缩采样和信号重建两部分；

在信号压缩采样时，设模拟信号x(t)由连续基ψ_n(t)表示，即公式一：

x(t)=Σn=1Nαnψn(t)]]>

其中，t，α_n∈R，α＝[α₁，α2_，...，α_N]^T为系数向量，t为时间；

将离散的测量向量y表示成离散稀疏向量α的线性变换，所述线性变换用一个M×N的矩阵Θ表示，其中Θ＝ΦΨ由两部分组成，Ψ将离散的系数向量α表示成模拟信号x(t)，Φ对模拟信号x(t)进行测量，生成一个由离散的测量元素y组成的离散集合；

根据公式一，将模拟信号x(t)经过采样后的输出y[m]化成公式二：

y[m]=Σn=1Nαn∫-∞+∞ψn(τ)pc(τ)h(mM-τ)dτ]]>

其中：ψ_n(t)为模拟信号x(t)的稀疏表示连续基；p_c(τ)为伪随机序列；h(mM-τ)为低通滤波器的脉冲响应；α_n为模拟信号x(t)在连续基ψ_n(t)所对应的系数；

通过公式二，得到Θ的元素θ_m，n，其中m，n分别代表第m行，第n列：

θm,n=∫-∞+∞ψn(τ)pc(τ)h(mM-τ)dτ]]>

在利用测量信号对原始信号进行重建时，采用正交匹配追踪方法，其步骤如下：

1)初始化：r₀＝y，t＝1，其中，r₀为残差，S为下标集，t为迭代次数；

2)搜索Θ与残差最相近的列，即与残差的内积最大的列：

st=argmaxj=1...N|<rt-1,θj>|]]>

其中θ_j是Θ的第j列；

3)更新下标集S_t＝S_t-1 Y{S_t}，以及更新由所选的逼近原子构成的矩阵所述逼近原子为2)中所选择的与残差最相近的列；

4)利用最小二乘法，更新稀疏估计向量的估计值：

qt=argminq||y-Θtq||l2]]>

5)更新残差r_t＝y-Θ_tq_t；

6)如果t≥K，则执行下一步，否则令t＝t+1，返回到2)继续执行，其中K为稀疏度；

7)从S_t中得到稀疏估计向量的非零元素的位置，q_t的第t个元素就是的第s_t个元素，最终得到稀疏的估计向量