[发明专利]基于参数估计的跳频信号压缩感知重构方法

摘要

本发明提出了一种基于参数估计的跳频信号压缩感知重构方法，用于解决现有现有跳频信号压缩感知重构方法的重构精度低、时间复杂度高的问题，本发明的实现利用参数估计得到的频率集合确定中心原子下标，并对原子进行一次性选择；计算跳频信号的初始重构信号；估计主瓣宽度；计算跳频信号的二次重构信号；对二次重构信号进行回溯，得到跳频信号的重构信号。本发明充分利用跳频信号参数估计得到的频率集合和跳频信号在频域中的块稀疏的特点，提高了原子选择的效率和准确度，并且本发明根据跳频信号含噪声情况对二次重构结果进行回溯，提高了重构精度并降低了重构时间复杂度。

主权项

1.一种基于参数估计的跳频信号压缩感知重构方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)获取压缩感知重构所需的参数y和A：(1a)接收维度为N、由参数估计得到频率集合为的跳频信号经过压缩感知采样结构采样后的M维压缩信号y，其中1＜M＜N，表示跳频信号的第i个频率，i＝1,…,Q，Q表示跳频信号频率的个数；(1b)将压缩感知重构所需的测量矩阵Φ初始化为M×N维的高斯矩阵，并通过Φ计算跳频信号的原子集A，A＝ΦΨ，Ψ为N×N维的逆单位傅里叶正交基，A中的每一列代表一个原子；(2)计算在原子集A中对应的中心原子的下标(3)计算跳频信号的初始重构信号通过原子集A和压缩信号y，计算跳频信号的初始重构信号(4)计算跳频信号的二次重构信号(4a)计算对应信号分量的旁瓣宽度计算在初始重构信号中对应信号分量的幅度峰值并将在中对应的位置与从该位置向一侧或另一侧首个幅度低于门限的位置之间的距离记为对应信号分量的旁瓣宽度其中ε为门限系数，0＜ε＜1；(4b)设对应信号分量参与二次重构的旁瓣个数为B，B≥1，通过原子集A、压缩信号y、旁瓣宽度和旁瓣个数B，计算跳频信号的二次重构信号(5)确定在二次重构信号中对应信号分量的入选的最外侧旁瓣序号n_i'：(5a)计算在二次重构信号中对应信号分量的主瓣内各点的估计值之和(5b)计算对应理想信号分量的第n个旁瓣内采样值之和与主瓣内采样值之和的比值u_n：un＝β/γ其中，n＝1,…,B，P是单个旁瓣中的采样点数，P取正整数；(5c)设n_i为在重构信号中对应信号分量的第n个旁瓣的序号，计算序号为n_i的旁瓣内各点估计值之和(5d)确定在二次重构信号中对应信号分量的入选的最外侧旁瓣序号n_i'，其中min表示取最小值，c为系数，c＞0；(6)对二次重构信号进行回溯，以获取跳频信号的重构信号设跳频信号的重构信号为N维的全零列向量将中主瓣和入选旁瓣对应位置的值赋给计算跳频信号的重构信号其中表示中第到第个元素。