[发明专利]一种电能质量信号自适应重构方法

摘要

本发明提供一种电能质量信号自适应重构方法，属于电能质量信号识别技术领域，在稀疏度未知的情况下，通过设置一个可变步长稀疏自适应匹配追踪，可以避免不必要的迭代，逐步对信号稀疏度进行评估，最终达到信号重构的目的；通过冗余向量调整变量参数实现准确重构信号。本发明电能质量信号自适应重构方法，与正交匹配追踪方法(OMP)、压缩采样匹配追踪方法(CoSaMP)相比，可以实现稀疏度自适应调整，信号重构效果好、重建速度快，适用于电力系统数据信号的压缩及解压缩重建。

主权项

1.一种电能质量信号自适应重构方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、输入电能质量信号的压缩采样向量y；选取压缩感知观测矩阵Φ、稀疏变换基矩阵Ψ；S2、初始原始稀疏信号s⁰＝0；初始冗余向量r₀＝y；初始稀疏度K₀＝1；初始迭代系数k＝1；索引集Γ₀∈Γ，其中Γ₀为向量g中对应的最大K₀(1≤K₀≤N)个元素对应的索引集，向量g满足g＝Φ^Ty，K_S为稀疏度K的初始值；支撑集S3、通过公式g＝Φ^Ty，获得K₀个元素最大值，将K₀个最大值的元素索引存入索引集Γ₀中；如果其中(0＜δ＜1)，逐步增大K₀可以采用K₀＝K₀+1，直到得到稀疏度估计值K_S＝K₀；S4、通过公式计算信号代理u＝Φ^Tr，取信号代理u中2K_S个最大元素对应Φ中的索引值组成集合Ω，扩充支撑集T_k，T_k＝T_k‑1+Ω；S5、取支撑集T_k中索引元素在Φ中的映射为Φ_T，通过最小二乘法计算s^k＝(Φ^TΦ)^‑1Φ^Ty；S6、更新冗余向量r_k‑1＝r_k，r_k＝y‑Φs^k；如果||r_k||₂＞ε₁，ε₁为控制阶段转换阈值，则停止迭代进入步骤S8，否则进行S7；S7、如果||r_k‑r_k‑1||₂≥ε₂，ε₂为控制迭代次数阈值，K＝K+Δstep，Δstep为自适应调整步长，k＝k+1，进行步骤S4，否则退出循环进入步骤S8；S8、重构原始信号