不再赘述。
[0099]本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通 过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程 序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:R〇M、RAM、磁碟或 者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0100]最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽 管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依 然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进 行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术 方案的范围。
【主权项】
1. 一种频谱信号感知方法，其特征在于，包括： 根据第k-1次迭代得到的重建频谱信号中的第i个元素与所述之^的支撑集中各 元素的最小距离，确定频谱信号向量第i个元素对应的加权项V(P1);重建频谱信号的支撑 集表示所述重建频谱信号中非零元素位置的集合;i和k为大于等于1的整数； 确定能使lafrwI+vCW达到最大值的i的值，在第k次迭代中该值记为imk;其中，&1表 示已知测量矩阵的第i列，表示频谱信号的测量值与第k-Ι次迭代后重建的所述频谱信 号的测量值的残差； 将所述第k次迭代中确定的imk值加入到第k-Ι次迭代得到的重建频谱信号的支撑集中， 形成第k次迭代中更新后的支撑集，并将所述已知测量矩阵的第imk列加入第k-Ι次迭代中得 到的测量矩阵重建原子集合中，形成第k次迭代更新后的测量矩阵重建原子集合； 根据|| Y - H g的最小值确定第k次迭代的重建频谱信号表.;其中，Y表示待重建 频谱信号的测量值，表示所述第k次迭代更新后的测量矩阵重建原子集合，系表示 所述第k次迭代后重建的所述频谱信号的测量值。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据li γ - |g的最小值确定第k 次迭代的重建频谱信号.之后，还包括： 根据所述第k次迭代得到的imk，确定所述的第imk个元素所属的子信号其中 {Zc，Zl，…，zj}，根据新所述子信号w的子支撑集:其中， Z = e RMW，N表示所述子信号y的长度，J表示所述待重建频谱子信号 的个数，J和N为大于等于1的整数;z。表示所述J个待重建频谱子信号的共同部分，Z1，…，zj 表示所述J个待重建频谱子信号的特有部分； 确定所述频谱子信号y的子支撑集1；.￡丨1；,1；,一,十/丨的元素个数是否达到所述信号 Zj的稀疏度KjE {Kc；，Ki,…,Kj}，其中，稀疏度Kc；，Ki，…,Kj表不子信号Zc；，zi，…，zj中非零兀素 个数;如果达到，则第k+Ι次迭代寻找im(k+1)时不考虑子信号^的任何元素。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第k次迭代得到的imk，确定所 述1啲第个元素所属的子信号y还包括:确定所述&的第个元素在所述子信号z冲 的位置i'，用于在第k+Ι次迭代寻找im(k+1)时不考虑各子信号中的第i'个元素。4. 根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述根据第k-Ι次迭代得到的重建频谱 信号中的第i个元素与所述兔^^的支撑集中各元素的最小距离确定频谱信号向量第i 个元素对应的加权项，包括： 根据所述第k-Ι次迭代得到的重建频谱信号之M中的第i个元素与所述第k-Ι次迭代得 到的重建频谱信号的支撑集中各元素的最小距离，确定所述重建频谱信号第i个元素的非 零概率； 根据所述重建频谱信号中的第i个元素的非零概率确定所述重建频谱信号第i个元素 的加权项v( Pi)。5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第k-1次迭代得到的重建频 谱信号之w中的第i个元素与所述第k-Ι次迭代得到的重建频谱信号的支撑集中各元素的 最小距离，确定所述重建频谱信号第i个元素的非零概率，包括： 根据 Pi = C · exp(_m/a) 确定所述重建频谱信号第i个元素的非零概率； 其中，Pl表示第i个元素的非零概率，C表示一个常量，为任意正数，m表示第k-Ι次迭代 得到的重建频谱信号之^1第1个元素与所述第k-Ι次迭代得到的重建频谱信号的支撑集中 各元素的距离的最小值，a表示衰减因子，控制Pl衰减的速度。6. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述重建频谱信号中的第i个元 素的非零概率确定所述重建频谱信号第i个元素的加权项，包括： 根据 v(pi} = ^(2(K +1 - k) -1 + acffjlogjg- 确定所述重建频谱信号第i个元素的加权项； 其中，V(Pl)表示所述重建频谱信号第i个元素的加权项，g为所述频谱信号的测量值中 非零元素的均值，σ为噪声的标准差，k表示迭代次数，K表示待重建频谱信号的联合稀疏度， 其中，K=Kc+Ki+…+Kj。7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述确定所述子信号的子支撑集 1^{1；，无，...,元}的元素个数是否达到所述信号4的稀疏度1(卢{1(。，1(1广.而}，如果达 到，则下一次迭代寻找时不考虑子信号的任何元素之后，还包括： 更新所述频谱信号的测量值与第k次迭代后重建的测量值的残差以及迭代次数k; 判断所述迭代次数k是否满足k>K，如果满足，则停止迭代。8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述判断所述迭代次数k是否满足k>K，如 果满足，则停止迭代之后，还包括： 将所述重建频谱信号矩阵:拆分为重建子信号，…，teM'得到所述频谱子 信号的重建结果I = < +9. 一种频谱信号感知装置，其特征在于，包括： 确定模块，用于： 根据第k-Ι次迭代得到的重建频谱信号中的第i个元素与所述的支撑集中各 元素的最小距离，确定频谱信号向量第i个元素对应的加权项；i和k为大于等于1的整数； 确定能使| afi^ |认=1)或| afi^ | +v〇,.) (Ai 1):达到最大值的i的值，在第k次迭代 中该值记为imk;其中，&1表示已知测量矩阵的第i列，表示频谱信号的测量值与第k-l次 迭代后重建的测量值的残差，V(Pl)表示频谱信号向量第i个元素对应的加权项；i和k为大 于等于1的整数； 更新模块，用于:将所述第k次迭代中确定的imk值加入到第k-Ι次迭代得到的重建频谱 信号的支撑集中，形成第k次迭代中更新后的支撑集，并将所述第k次迭代中所述测量矩阵 的第i列加入第k-Ι次迭代中得到的测量矩阵重建原子集合中，形成第k次迭代更新后的测 量矩阵重建原子集合;所述重建频谱信号的支撑集表示所述重建频谱信号中非零元素位置 的集合； 所述确定模块，还用于： 根据II γ II丨丨的最小值确定第k次迭代的重建频谱信号其中，γ表示待重建 频谱信号的测量值，表示第k次迭代的测量矩阵重建原子集合；表示所述第k次 迭代后重建的所述频谱信号的测量值。
【专利摘要】本发明提供一种频谱信号感知方法及装置，所述方法包括：根据第k-1次迭代得到的重建频谱信号中的第i个元素与所述的支撑集中各元素的最小距离，确定频谱信号向量第i个元素对应的加权项v(pi)；根据确定第k次迭代中频谱信号向量的非零元素的位置imk；ai表示已知测量矩阵的第i列，rk-1表示残差，将所述已知测量矩阵的第imk列加入第k-1次迭代中得到的测量矩阵重建原子集合中，形成第k次迭代更新后的测量矩阵重建原子集合；根据的最小值确定第k次迭代的重建频谱信号其中，Y表示待重建频谱信号的测量值，表示所述第k次迭代更新后的测量矩阵重建原子集合。本发明提供的频谱信号感知方法及装置，便于应用，并且能够提高信号重构的性能。
【IPC分类】H04B17/382
【公开号】CN105471529
【申请号】CN201511021220
【发明人】徐文波, 董超, 林家儒, 张聪, 王一凡
【申请人】北京邮电大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月30日