[发明专利]宽带多频稀疏信号的非均匀采样与重建方法

摘要

本发明提供宽带多频稀疏信号的非均匀采样与重建方法，所述方法包括，通过多门限能量检测系统计算信号初始频谱信息，根据获得信息使用快速搜索散发搜索信号的非均匀采样参数，建立信号采样模型，采用子空间估计法对信号频谱信息进行估计，获得重建矩阵未知向量，重建原始信号。本发明的方法首先采用多门限能量检测系统估计信号频谱信息，选取适当的采样周期，降低了计算成本，在频谱估计中又采用了基于CAPON的频谱估计算法，快速估计出信号频谱信息。所诉方法采样多门限能量检测算法与基于CAPON频谱估计算法，不仅进一步降低了计算复杂度，并且加快了非均匀采样中频谱估计速度，保证了算法在有限信噪比下的数值稳健性。

主权项

1.一种宽带多频稀疏信号的非均匀采样与重建方法，其特征在于：当接收到信道中频谱信息完全未知的信号后，根据接收信号频谱的宽度信息选取采样周期，采用多门限能量检测法，根据信号的稀疏度设定门限，采用多门限的方式进行判决；对信号频谱进行估计，在信号频谱估计时，信号功率谱估计公式为：其中a(k)为非均匀采样矩阵A_C(k)的第k列向量，为协方差矩阵，由M个采样样本x[n]决定；对于未知信号，采用能量检测系统检测检测信号，采用多个门限的判决方式，设定m个门限值γ₁,γ₂...γ_m，其中γ₁<γ₂<...γ_m，判决准则为，定义判决系数为a，当Y<γ₁时，判决无用户存在，H₀,...H_m分别为不同稀疏等级的用户分布情况，当Y>γ_m时，信道中无空隙，根据判决结果选取相应参数L；在t_i(n)＝(nL+c_i)T时刻对信号进行非均匀采样，1≤i≤p，集合{c_i}包含了p个从集合选取的独立的整数；信号采样方程为矩阵表示为，y(f)＝A_CS(f)，其中y(f)为长度为p的向量，元素为X_i(e^j2πfT)，A_C是一个p×L维矩阵；向量S(f)向量中只含有q个非零有效单元；信号可通过求S(f)值重建；将采样信号序列x_i[n]通过滤波得到x_hi[n]并且将滤波后的序列线性叠加组合起来，内插滤波器h[n]的截止频率重建公式为：