基于MLS序列获取随机解调系统感知矩阵的信号重构方法及系统

摘要

基于MLS序列获取随机解调系统感知矩阵的信号重构方法及系统，涉及信号处理领域。它是为了更准确地获取随机解调系统的感知矩阵，从而增大信号恢复时的信噪比，提高现有的信号压缩感知效果。给系统输入MLS序列和1V直流作为激励信号，同时对系统输出信号和输入的MLS序列进行同步采样，然后将系统输出信号对应的采样值向量和MLS序列对应的采样值向量进行互相关，得到它们的互相关函数，再计算MLS序列的自相关函数在零时刻的值K，用互相关函数除以K得到系统的脉冲响应，再利用此脉冲响应和另一路MLS序列获得观测矩阵，将观测矩阵和傅里叶逆变换矩阵相乘获得需要的感知矩阵。本发明适用于模拟信号采集、通信、雷达探测等过程中的信号感知。

主权项

基于MLS序列获取随机解调系统感知矩阵的信号重构方法，其特征是：由以下步骤实现： 步骤一、将MLS序列和一个1V的直流信号分别输入至随机解调系统的两个信号输入端；所述MLS序列和1V的直流信号作为随机解调系统的激励信号； 步骤二、同时对步骤一中的MLS序列和随机解调系统的输出信号进行采样，采样率为fs，采样时间为t，则采样数为N＝fs×t，取fs＝100kS/s，t＝1s，则N＝fs×t＝100000，经过采样获得两个采样值向量x＝{x(0),...,x(N‑1)}和y＝{y(0),...,y(N‑1)}； 步骤三、根据公式： 计算步骤一中的两个采样值向量的互相关函数R_xy(m)； 步骤四、根据公式： 获得采样值向量x的自相关函数R_xx(m)；取m＝0时R_xx(0)的值记为K，即：K＝R_xx(0)； 步骤五、根据公式： 获得随机解调系统的脉冲响应h(m)； 步骤六、截取步骤五获得脉冲响应h(m)中幅值衰减到几乎为零之前的部分； 步骤七、定义一个M行N列的全零矩阵H，将h(m)的前C个元素倒序排列后，替换掉矩阵H的第一行的前C个零元素；然后将h(m)前2×C个元素倒序排列，替换掉矩阵H的第二行的前2×C个零元素；以此类推，将h(m)前i×C个元素倒序排列，替换掉矩阵H的第i行的前i×C个零元素；如果在第j行时，h(m)的总元素个数M小于j×C，则给h(m)补零，如公式所示： 其中，M和C均为正整数，且M、C和N满足如下关系：N＝M×C； 步骤八、调整随机解调系统参数为实际进行信号压缩感知时所用的参数，输出另一个 MLS序列，记录时间t内的N个值，即：{p(0),p(1),…,p(N‑1)}； 然后根据公式： 获得矩阵P； 步骤九、根据计算公式 Φ＝HP 获得观测矩阵Φ； 步骤十、根据公式： 获得傅里叶逆变换矩阵Ψ； 步骤十一、根据公式： Θ＝ΦΨ 获得感知矩阵Θ；进而根据压缩感知理论，对信号进行重构。