Способ и устройство обработки сигналов на основе сжимающего считывания - заявка 2016141063 на патент на изобретение в РФ

1. Способ обработки сигналов на основе сжимающего считывания, содержащий этапы, на которых:
- определяют распределение компонентов сигнала для входного сигнала, для которого выполнено смешение частот, в спектре полосы модулирующих частот согласно спектральному распределению входного сигнала;
- разделяют спектр полосы модулирующих частот согласно различным шаблонам наложения спектров сигналов, сформированным посредством распределения компонентов сигнала, с тем чтобы формировать несколько полос частот, при этом каждая из полос частот соответствует одному шаблону наложения спектров сигналов;
- определяют наименьшую частоту дискретизации входного сигнала согласно шаблонам наложения спектров сигналов в полосах частот и выполняют дискретизацию для входного сигнала на частоте дискретизации, превышающей наименьшую частоту дискретизации, с тем чтобы получать дискретизированный сигнал; и
- отдельно восстанавливают соответствующий компонент сигнала в каждой полосе частот из нескольких полос частот согласно дискретизированному сигналу и соединяют компоненты сигнала, восстановленные в полосах частот, с тем чтобы завершать восстановление входного сигнала.
2. Способ по п. 1, в котором определение наименьшей частоты дискретизации входного сигнала согласно шаблонам наложения спектров сигналов в полосах частот, в частности, содержит этап, на котором:
- определяют полосу частот, содержащую наибольшее количество сигналов с наложенными спектрами из полос частот, и используют наименьшую частоту дискретизации, требуемую посредством полосы частот, содержащей наибольшее количество сигналов с наложенными спектрами, в качестве наименьшей частоты дискретизации входного сигнала.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором выполнение дискретизации для входного сигнала на частоте дискретизации, превышающей наименьшую частоту дискретизации, с тем чтобы получать дискретизированный сигнал, в частности, представляет собой этап, на котором:
- выполняют дискретизацию для входного сигнала на частоте дискретизации, с тем чтобы получать дискретизированный сигнал, при этом , является наименьшей частотой дискретизации, является максимальным количеством сигналов с наложенными спектрами в полосе частот, является полосой пропускания подполосы, и m является количеством каналов системы.
4. Способ по п. 1, в котором после того, как несколько полос частот формируются, способ дополнительно содержит этап, на котором:
- определяют субматрицу , соответствующую матрице наблюдений для дискретизации на основе сжимающего считывания, в каждой полосе частот из нескольких полос частот согласно шаблону наложения спектров сигналов в каждой полосе частот из нескольких полос частот, при этом i=1,..., K, при этом:
- отдельное восстановление соответствующего компонента сигнала в каждой полосе частот из нескольких полос частот согласно дискретизированному сигналу и соединение компонентов сигнала, восстановленных в полосах частот, с тем чтобы завершать восстановление всего входного сигнала, в частности, содержит этапы, на которых:
- отдельно восстанавливают спектр полосы модулирующих частот i-й (i=1,..., K) полосы частот согласно формуле из алгоритма восстановления сигналов , при этом является обратной матрицей Мура-Пенроуза субматрицы i-й полосы частот, является восстановленным спектром полосы модулирующих частот i-й полосы частот, является дискретным преобразованием Фурье дискретизированного сигнала, и K является общим количеством полос частот, которые формируются в спектре полосы модулирующих частот; и
- соединяют восстановленные спектры полосы модулирующих частот для полос частот, чтобы получать весь спектр полосы модулирующих частот входного сигнала, и восстанавливают входной сигнал согласно спектру полосы модулирующих частот, полученному посредством соединения.
5. Способ обработки сигналов по п. 1 или 2, в котором перед определением распределения компонентов сигнала для входного сигнала, для которого выполнено смешение частот, в спектре полосы модулирующих частот согласно спектральному распределению входного сигнала, способ дополнительно содержит этап, на котором:
- обнаруживают ранее принимаемый входной сигнал, чтобы получать спектральное распределение входного сигнала, и выполняют конфигурирование системы согласно спектральному распределению входного сигнала, при этом:
- выполнение конфигурирования системы согласно спектральному распределению входного сигнала, в частности, содержит один или комбинацию одного или более из следующих этапов, на которых:
- конфигурируют и регулируют полосу пропускания подполосы системы; или
- динамически регулируют полосу пропускания подполосы системы; или
- регулируют частоту дискретизации модуля дискретизации; или
- регулируют ширину полосы пропускания фильтра; или
- конфигурируют количество m каналов.
6. Устройство обработки сигналов на основе сжимающего считывания, при этом устройство содержит:
- блок предварительной обработки, выполненный с возможностью определять распределение компонентов сигнала для входного сигнала, для которого выполнено смешение частот, в спектре полосы модулирующих частот согласно спектральному распределению входного сигнала; разделять спектр полосы модулирующих частот согласно различным шаблонам наложения спектров сигналов, сформированным посредством распределения компонентов сигнала, с тем чтобы формировать несколько полос частот в спектре полосы модулирующих частот, при этом каждая из полос частот соответствует одному шаблону наложения спектров сигналов; и определять наименьшую частоту дискретизации входного сигнала согласно шаблонам наложения спектров сигналов в полосах частот;
- блок дискретизации, выполненный с возможностью выполнять дискретизацию для входного сигнала на частоте дискретизации, превышающей наименьшую частоту дискретизации, определенную посредством блока предварительной обработки, с тем чтобы получать дискретизированный сигнал; и
- блок восстановления, выполненный с возможностью отдельно восстанавливать, согласно дискретизированному сигналу, полученному посредством блока дискретизации, соответствующий компонент сигнала в каждой полосе частот из нескольких полос частот, которые формируются посредством блока предварительной обработки, и соединять компоненты сигнала, восстановленные в полосах частот, с тем чтобы завершать восстановление входного сигнала.
7. Устройство по п. 6, в котором блок предварительной обработки, в частности, выполнен с возможностью определять полосу частот, содержащую наибольшее количество сигналов с наложенными спектрами из полос частот, и использовать наименьшую частоту дискретизации, требуемую посредством полосы частот, содержащей наибольшее количество сигналов с наложенными спектрами, в качестве наименьшей частоты дискретизации входного сигнала.
8. Устройство по п. 6 или 7, в котором блок дискретизации, в частности, выполнен с возможностью осуществлять дискретизацию для входного сигнала на частоте дискретизации, с тем чтобы получать дискретизированный сигнал, при этом , является наименьшей частотой дискретизации, является максимальным количеством сигналов с наложенными спектрами в полосе частот, является полосой пропускания подполосы, и m является количеством каналов системы.
9. Устройство по п. 6, в котором после того, как несколько полос частот формируются в спектре полосы модулирующих частот, блок предварительной обработки дополнительно выполнен с возможностью определять субматрицу, соответствующую матрице наблюдений для дискретизации на основе сжимающего считывания, в каждой из полос частот согласно шаблону наложения спектров сигналов в каждой полосе частот из нескольких полос частот, при этом i=1,..., K, при этом:
- блок восстановления, в частности, выполнен с возможностью отдельно восстанавливать спектр полосы модулирующих частот i-й (i=1,..., K) полосы частот согласно формуле из алгоритма восстановления сигналов , при этом является транспонированной матрицей субматрицы i-й полосы частот, является восстановленным спектром полосы модулирующих частот i-й полосы частот, является сигналом, который должен быть восстановлен, и K является общим количеством полос частот, которые формируются в спектре полосы модулирующих частот; и
- блок восстановления, в частности, дополнительно выполнен с возможностью соединять восстановленные спектры полосы модулирующих частот для полос частот, чтобы получать весь спектр полосы модулирующих частот входного сигнала, и восстанавливать входной сигнал согласно спектру полосы модулирующих частот, полученному посредством соединения.
10. Устройство по п. 6 или 7, в котором блок предварительной обработки дополнительно выполнен с возможностью обнаруживать ранее принимаемый входной сигнал, получать спектральное распределение входного сигнала и выполнять конфигурирование системы согласно спектральному распределению входного сигнала, при этом:
- блок предварительной обработки, в частности, выполнен с возможностью конфигурировать одно или комбинацию одного или более из следующего:
- конфигурирование и регулирование полосы пропускания подполосы системы; или
- динамическое регулирование полосы пропускания подполосы системы; или
- регулирование частоты дискретизации модуля дискретизации; или
- регулирование ширины полосы пропускания фильтра; или
- конфигурирование количества m каналов.
11. Устройство по п. 6, при этом устройство обработки сигналов на основе сжимающего считывания представляет собой базовую станцию или терминал.
12. Устройство обработки сигналов на основе сжимающего считывания, при этом устройство содержит: процессор, приемопередающее устройство и запоминающее устройство, при этом:
- приемопередающее устройство выполнено с возможностью взаимодействовать с другим устройством и принимать входной сигнал;
- запоминающее устройство выполнено с возможностью сохранять программу; и
- процессор выполнен с возможностью активировать программу, сохраненную в запоминающем устройстве, с тем чтобы выполнять следующие этапы:
- определение распределения компонентов сигнала для входного сигнала, для которого выполнено смешение частот, в спектре полосы модулирующих частот согласно спектральному распределению входного сигнала;
- разделение спектра полосы модулирующих частот согласно различным шаблонам наложения спектров сигналов, сформированным посредством распределения компонентов сигнала, с тем чтобы формировать несколько полос частот, при этом каждая из полос частот соответствует одному шаблону наложения спектров сигналов;
- определение наименьшей частоты дискретизации входного сигнала согласно шаблонам наложения спектров сигналов в полосах частот и выполнение дискретизации для входного сигнала на частоте дискретизации, превышающей наименьшую частоту дискретизации, с тем чтобы получать дискретизированный сигнал; и
- отдельное восстановление соответствующего компонента сигнала в каждой полосе частот из нескольких полос частот согласно дискретизированному сигналу и соединение компонентов сигнала, восстановленных в полосах частот, с тем чтобы завершать восстановление входного сигнала.
13. Устройство по п. 12, в котором то, что процессор выполнен с возможностью определять наименьшую частоту дискретизации входного сигнала согласно шаблонам наложения спектров сигналов в полосах частот, в частности, содержит:
- процессор выполнен с возможностью:
- определять полосу частот, содержащую наибольшее количество сигналов с наложенными спектрами из полос частот, и использовать наименьшую частоту дискретизации, требуемую посредством полосы частот, содержащей наибольшее количество сигналов с наложенными спектрами, в качестве наименьшей частоты дискретизации входного сигнала.
14. Устройство по п. 12 или 13, в котором то, что процессор выполнен с возможностью осуществлять дискретизацию для входного сигнала на частоте дискретизации, превышающей наименьшую частоту дискретизации, с тем чтобы получать дискретизированный сигнал, в частности, содержит:
- процессор выполнен с возможностью:
- выполнять дискретизацию для входного сигнала на частоте дискретизации, с тем чтобы получать дискретизированный сигнал, при этом , является наименьшей частотой дискретизации, является максимальным количеством сигналов с наложенными спектрами в полосе частот, является полосой пропускания подполосы, и m является количеством каналов системы.
15. Устройство по п. 12, в котором после того, как несколько полос частот формируются, процессор дополнительно выполнен с возможностью:
- определять субматрицу , соответствующую матрице наблюдений для дискретизации на основе сжимающего считывания, в каждой полосе частот из нескольких полос частот согласно шаблону наложения спектров сигналов в каждой полосе частот из нескольких полос частот, при этом i=1,..., K, при этом:
- то, что процессор выполнен с возможностью отдельно восстанавливать соответствующий компонент сигнала в каждой полосе частот из нескольких полос частот согласно дискретизированному сигналу и соединять компоненты сигнала, восстановленные в полосах частот, с тем чтобы завершать восстановление всего входного сигнала, в частности, содержит:
- процессор выполнен с возможностью:
- отдельно восстанавливать спектр полосы модулирующих частот i-й (i=1,..., K) полосы частот согласно формуле из алгоритма восстановления сигналов , при этом является обратной матрицей Мура-Пенроуза субматрицы i-й полосы частот, является восстановленным спектром полосы модулирующих частот i-й полосы частот, является дискретным преобразованием Фурье дискретизированного сигнала, и K является общим количеством полос частот, которые формируются в спектре полосы модулирующих частот; и
- соединять восстановленные спектры полосы модулирующих частот для полос частот, чтобы получать весь спектр полосы модулирующих частот входного сигнала, и восстанавливать входной сигнал согласно спектру полосы модулирующих частот, полученному посредством соединения.
16. Устройство по п. 12 или 13, в котором перед определением распределения компонентов сигнала для входного сигнала, для которого выполнено смешение частот, в спектре полосы модулирующих частот согласно спектральному распределению входного сигнала, процессор дополнительно выполнен с возможностью:
- обнаруживать ранее принимаемый входной сигнал, чтобы получать спектральное распределение входного сигнала, и выполнять конфигурирование системы согласно спектральному распределению входного сигнала, при этом:
- выполнение конфигурирования системы согласно спектральному распределению входного сигнала, в частности, содержит одно или комбинацию одного или более из следующего:
- конфигурирование и регулирование полосы пропускания подполосы системы; или
- динамическое регулирование полосы пропускания подполосы системы; или
- регулирование частоты дискретизации модуля дискретизации; или
- регулирование ширины полосы пропускания фильтра; или
- конфигурирование количества m каналов.
17. Устройство по п. 12, при этом устройство обработки сигналов на основе сжимающего считывания представляет собой базовую станцию или терминал.
Наверх