发明名称 基于抗噪快速压缩感知的脉冲星到达时间估计方法及系统
摘要 本发明提供一种基于抗噪快速压缩感知的脉冲星到达时间估计方法及系统,包括冗余字典的构建,基于哈达玛矩阵,定义某个行矢量的观测能量为该行矢量与字典各列矢量的乘积变化范围,根据预设的观测能量门限,若某个行矢量的观测能量大于门限,该行矢量被选作观测矩阵的一行;根据观测矢量与各字典列矢量的相关性实现匹配追踪。与传统基于压缩感知的脉冲星到达时间估计方法相比,本发明技术方案对噪声具有较强的鲁棒性,观测矢量数目较少,并且便于硬件实现,具有重要的应用价值。
申请公布号 CN106595672A 申请公布日期 2017.04.26
申请号 CN201611038219.6 申请日期 2016.11.23
申请人 武汉科技大学 发明人 刘劲;喻子原;吴谨;宁晓琳;康志伟
分类号 G01C21/24(2006.01)I 主分类号 G01C21/24(2006.01)I
代理机构 武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 42222 代理人 严彦
主权项 一种基于抗噪快速压缩感知的脉冲星到达时间估计方法,其特征在于:包括以下步骤,步骤1,冗余字典的构建,实现如下,设脉冲星累积轮廓的冗余字典表示为,<img file="FDA0001160279480000011.GIF" wi="572" he="71" />其中,n为序号,n={0,1,2,…N‑1},N为脉冲相位子间隔个数,冗余字典ψ为N×N的矩阵;<img file="FDA0001160279480000012.GIF" wi="52" he="54" />为字典中的第n个列矢量,是N×1的列矢量,表达式如下,<img file="FDA0001160279480000013.GIF" wi="501" he="70" />其中,s为脉冲星标准轮廓,i为变量,i={0,1,2,…N‑1},<img file="FDA0001160279480000014.GIF" wi="118" he="69" />为<img file="FDA0001160279480000015.GIF" wi="48" he="47" />的第i个元素,mod()表示取模;步骤2,设定观测矩阵,实现如下,设H为N阶哈达玛矩阵,H=[h<sub>0</sub>;h<sub>1</sub>;h<sub>2</sub>;…h<sub>n</sub>;…h<sub>N‑1</sub>]其中,h<sub>n</sub>是哈达玛矩阵中的行矢量,为1*N,n={0,1,2,…N‑1};定义某个行矢量h<sub>n</sub>的观测能量e<sub>n</sub>为该行矢量与字典各列矢量的乘积变化范围,e<sub>n</sub>表达式如下,e<sub>n</sub>=max(h<sub>n</sub>·Ψ)‑min(h<sub>n</sub>·Ψ)其中,max(h<sub>n</sub>·Ψ)表示行矢量h<sub>n</sub>与字典各列矢量的乘积的最大值,min(h<sub>n</sub>·Ψ)则表示行矢量h<sub>n</sub>与字典各列矢量的乘积的最小值;根据预设的观测能量门限T,若某个行矢量h<sub>n</sub>的观测能量e<sub>n</sub>大于T,该行矢量被选作观测矩阵的一行,否则舍弃;设观测矩阵表示为Φ,为m×N的矩阵,m为哈达玛矩阵H中被选中的行数;步骤3,观测矢量的获取,实现如下,y=Φ·x其中,y为观测矢量,为m×1矢量;x为脉冲星累积轮廓,为1×N矢量;步骤4,匹配追踪,实现如下,先求出观测矢量y与各字典列矢量<img file="FDA0001160279480000016.GIF" wi="51" he="47" />的相关性,记为<img file="FDA0001160279480000017.GIF" wi="267" he="71" />n={0,1,2,…N‑1},上标T表示转置;与观测值相关性最大的字典矢量对应序号n<sub>τ</sub>的表达式如下,<img file="FDA0001160279480000021.GIF" wi="542" he="111" />脉冲星到达时间估计值<img file="FDA0001160279480000022.GIF" wi="27" he="54" />表达式为<img file="FDA0001160279480000023.GIF" wi="282" he="63" />
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