[发明专利]一种井下声波信号压缩感知采集方法及装置

权利要求书

1.一种井下声波信号压缩感知采集方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：

获取多探测器声波波列信号稀疏采样的测量矩阵；

通过所述测量矩阵确定的采样点对原始信号进行数据采集以得到稀疏采样数据；

结合所述测量矩阵以及所述稀疏采样数据，基于压缩感知原则求解得到所述原始信号。

2.如权利要求1所述的一种井下声波信号压缩感知采集方法，其特征在于，通过以下步骤得到所述测量矩阵：

步骤a、设定初始采样序列；

步骤b、按顺序逐个点对所述初始采样序列进行采样；

步骤c、判断传感矩阵的列向量间最大互相关值是否变小；

步骤d、若步骤c的判断结果为是，则对所述测量矩阵进行更新后执行步骤e，若步骤c的判断结果为否，则舍弃当前采样点，所述测量矩阵不更新；

步骤e、判断所述初始采样序列是否采样结束；

步骤f、若步骤e的判断结果为是，则执行步骤g，若步骤e的判断结果为否，则返回执行步骤b；

步骤g、输出所述测量矩阵。

3.如权利要求2所述的一种井下声波信号压缩感知采集方法，其特征在于，通过以下公式得到所述最大互相关值：

其中，μ表示所述最大互相关值；Θ表示所述传感矩阵；Θ_i表示所述传感矩阵的第i个列向量；Θ_j表示所述传感矩阵的第j个列向量；H表示转置。

4.如权利要求2所述的一种井下声波信号压缩感知采集方法，其特征在于，通过以下公式更新所述测量矩阵：

Φ＝arg minμ

其中，Φ表示所述测量矩阵；μ表示所述传感矩阵的最大互相关值。

5.如权利要求2所述的一种井下声波信号压缩感知采集方法，其特征在于，通过以下公式得到所述传感矩阵：

Θ＝ΦΨ

其中，Θ表示所述传感矩阵；Φ表示所述测量矩阵；Ψ表示稀疏基矩阵。

6.如权利要求1所述的一种井下声波信号压缩感知采集方法，其特征在于，所述方法包含：

基于所述测量矩阵、所述稀疏采样数据以及稀疏基矩阵得到稀疏系数；

通过所述稀疏系数结合所述稀疏基矩阵得到所述原始信号。

7.如权利要求6所述的一种井下声波信号压缩感知采集方法，其特征在于，通过以下公式得到所述稀疏系数：

y＝ΦΨS

其中，y表示所述稀疏采样数据；Φ表示所述测量矩阵；Ψ表示所述稀疏基矩阵；S表示所述稀疏系数。

8.如权利要求6所述的一种井下声波信号压缩感知采集方法，其特征在于，通过以下公式得到所述原始信号：

X＝ΨS

其中，X表示所述原始信号；Ψ表示所述稀疏基矩阵；S表示所述稀疏系数。

9.一种存储介质，其特征在于，其包含用于执行如权利要求1-8中任一项所述的方法步骤的一系列指令。

10.一种井下声波信号压缩感知采集装置，其特征在于，执行如权利要求1-8中任一项所述的井下声波信号压缩感知采集方法，所述装置包含：

测量矩阵模块，其用于获取多探测器声波波列信号稀疏采样的测量矩阵；

稀疏采样数据模块，其用于通过所述测量矩阵确定的采样点对原始信号进行数据采集以得到稀疏采样数据；

原始信号模块，其用于结合所述测量矩阵以及所述稀疏采样数据，基于压缩感知原则求解得到所述原始信号。