[发明专利]信号测量方法和装置、物联网网络的状态监控方法和装置在审

专利信息
申请号: 202110657278.6 申请日: 2021-06-11
公开(公告)号: CN113395181A 公开(公告)日: 2021-09-14
发明(设计)人: 肖书成;杨振东;沈鑫;乔金兰;吴海佳 申请(专利权)人: 中国人民解放军陆军勤务学院
主分类号: H04L12/24 分类号: H04L12/24;H04L12/26;H04L29/08
代理公司: 北京唐颂永信知识产权代理有限公司 11755 代理人: 刘伟
地址: 401331 重*** 国省代码: 重庆;50
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摘要:
搜索关键词: 信号 测量方法 装置 联网 网络 状态 监控 方法
【权利要求书】:

1.一种基于压缩感知的信号测量方法,其特征在于,包括:

获取待测信号,所述待测信号包含直流分量;

将测量矩阵乘以所述待测信号与所述直流分量之间的差值以获得线性测量值,所述测量矩阵是贝努利随机测量矩阵;以及

通过最小化所述待测信号与所述直流分量之间的差值的L0范数以确定所述待测信号。

2.如权利要求1所述的基于压缩感知的信号测量方法,其特征在于,获取待测信号包括:

获取原始信号;以及

通过正交矩阵对所述原始信号进行稀疏变换以获得所述待测信号。

3.如权利要求2所述的基于压缩感知的信号测量方法,其特征在于,通过最小化所述待测信号与所述直流分量之间的差值的L0范数以确定所述待测信号包括:

计算所述待测信号与所述直流分量之间的差值的L1范数;以及

通过凸优化的线性规划确定所述待测信号。

4.如权利要求2所述的基于压缩感知的信号测量方法,其特征在于,通过最小化所述待测信号与所述直流分量之间的差值的L0范数以确定所述待测信号包括:

采用贪婪迭代算法求所述待测信号与所述直流分量之间的差值的L0范数的次优解以确定所述待测信号。

5.如权利要求4所述的基于压缩感知的信号测量方法,其特征在于,采用贪婪迭代算法求所述待测信号与所述直流分量之间的差值的L0范数的次优解以确定所述待测信号包括:

步骤1:使用所述测量矩阵的基向量建立完备原子库;

步骤2:通过余量值与所述完备原子库中的基向量的内积计算确定最大内积对应的候选基向量,所述余量值初始为所述线性测量值;

步骤3:计算所述余量值与所述候选基向量的内积;

步骤4:计算所述内积与所述候选基向量的乘积;

步骤5:计算所述余量值与所述乘积的差值以更新所述余量值;

步骤6:迭代执行步骤2到步骤5直到所述余量值小于预定阈值。

6.如权利要求5所述的基于压缩感知的信号测量方法,其特征在于,采用贪婪迭代算法求所述待测信号与所述直流分量之间的差值的L0范数的次优解以确定所述待测信号进一步包括:

确定所述待测信号的稀疏度是否满足稀疏度要求;以及

在所述待测信号的稀疏度未满足稀疏度要求的情况下,返回步骤2。

7.一种物联网网络的状态监控方法,其特征在于,包括:

将第一预定数目的功能相同的物联网网络节点设置为第一层分组,每个第一层分组包括一个实体监控节点;

所述实体监控节点获取所述第一层分组的物联网网络节点的待测信号,并使用测量矩阵生成线性测量值;

将第二预定数目的第一层分组设置为第二层分组,每个第二层分组包括一个中间监控节点;

所述中间监控节点对所述实体监控节点的测量结果求和;以及

监控中心节点基于所述中间监控节点的测量结果之和确定所述待测信号,以监控每个物联网网络节点的状态。

8.如权利要求7所述的物联网网络的状态监控方法,其特征在于,监控中心节点基于所述中间监控节点的测量结果之和确定所述待测信号包括:

所述监控中心节点获取所有中间监控节点的测量结果;

所述监控中心节点对所述所有中间监控节点的测量结果求和;以及

所述监控中心节点基于如权利要求1到6中任意一项所述的基于压缩感知的信号测量方法确定所述待测信号。

9.一种基于压缩感知的信号测量装置,其特征在于,包括:

获取单元,用于获取待测信号,所述待测信号包含直流分量;

测量单元,用于将测量矩阵乘以所述待测信号与所述直流分量之间的差值以获得线性测量值,所述测量矩阵是贝努利随机测量矩阵;以及

计算单元,用于通过最小化所述待测信号与所述直流分量之间的差值的L0范数以确定所述待测信号。

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