一种用于DMWC的高效测量矩阵相移校准方法技术

本发明专利技术针对DMWC系统中的随机相移提出一种高效测量矩阵相移校准方法，属于信号处理领域。DMWC系统固有的随机相移导致各通道信号的联合稀疏性被破坏，不能成功重构信号。根据频带宽度和节点距离估计节点与源点之间的相移大小，再利用各节点的相移乘以测量矩阵中相对应的行构造出校准矩阵，并利用校准矩阵和压缩采样数据恢复出信号支撑集。求残差与校准矩阵最大内积的索引值，找到该索引值的对称频谱位置加入到索引值向量当中，用多正交匹配追踪的迭代思想迭代更新，得到所有的支撑集。本发明专利技术使每个通道中的压缩采样数据不会因为存在随机相移而有所改变，实现了对相移的校准以及提高信号恢复性能的目的。本发明专利技术在其它低速采样系统（如MWC系统）中也适用。

An Efficient Phase Shift Calibration Method for DMWC Measurement Matrix

The invention proposes an efficient phase shift calibration method for measuring matrix in DMWC system, which belongs to the field of signal processing. The inherent random phase shift of DMWC system results in the joint sparsity of each channel signal being destroyed and the signal can not be reconstructed successfully. Based on the frequency bandwidth and node distance, the shift between the node and the source point is estimated, and then the calibration matrix is constructed by multiplying the phase shift of each node by the corresponding rows in the measurement matrix, and the signal support set is recovered by using the calibration matrix and compressed sampling data. Find the index value of the maximum inner product of the residual and calibration matrix, find the symmetrical spectrum position of the index value and add it to the index value vector, update it iteratively with the idea of Multi-Orthogonal matching pursuit, and get all the support sets. The invention makes the compressed sampling data in each channel unchanged because of random phase shift, realizes the calibration of phase shift and improves the signal recovery performance. The invention is also applicable to other low-speed sampling systems, such as MWC systems.

【技术实现步骤摘要】
一种用于DMWC的高效测量矩阵相移校准方法
本专利技术涉及欠采样系统中存在随机相移时对多带稀疏信号的恢复，属于信号处理领域。
技术介绍
随着无线通信的快速发展，通信频点越来越高，传统的信号采样率由于受限于Nyquist采样定理已成为制约信号处理发展的一个瓶颈。压缩感知（CS）理论的出现打破了Nyquist采样率的瓶颈，可以利用低于Nyquist采样率的速率对数字信号进行采样还原，而调制宽带转换器（MWC）真正意义上实现了模拟信号的欠Nyquist采样及还原，在电磁频谱感知领域有很广阔的应用前景。由于MWC中不能根据时变支撑集改变通道数的问题，为了解决这个问题提出了分布式调制宽带转换器（DMWC），DMWC使MWC作为一种欠采样技术更加贴切地应用于实际的电磁频谱感知。DMWC利用节点网络化作为虚拟采样通道的思想解决了MWC中不能根据时变支撑集改变通道数的问题，但是由于利用电磁频谱感知应用场景下的网络感知节点作为采用通道时，存在随机相移和路径传输衰减导致DMWC通道之间的联合稀疏性被破坏，原始信号无法可靠地恢复。如何消除随机相移对信号恢复性能的不利影响，提高信号恢复速率和准确率显得尤为重本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于DMWC的高效测量矩阵相移校准方法，其特征在于：DMWC当中存在随机相移，并且随着相移的增大，通道间信号的联合稀疏性会下降，以至于相移过大时不能成功重构支撑集，提出了一种测量矩阵相移校准方法，有效消除了相移对信号支撑集恢复性能的不利影响，提高了信号的恢复率，步骤如下：步骤1、根据先验知识估计出每个感知节点的相移；步骤2、把所有通道的相移写成复数对角矩阵式；步骤3、对测量矩阵中对应的

【技术特征摘要】
1.一种用于DMWC的高效测量矩阵相移校准方法，其特征在于：DMWC当中存在随机相移，并且随着相移的增大，通道间信号的联合稀疏性会下降，以至于相移过大时不能成功重构支撑集，提出了一种测量矩阵相移校准方法，有效消除了相移对信号支撑集恢复性能的不利影响，提高了信号的恢复率，步骤如下：步骤1、根据先验知识估计出每个感知节点的相移；步骤2、把所有通道的相移写成复数对角矩阵式；步骤3、对测量矩阵中对应的行向量都对应的乘上个通道中的相移构造出校准矩阵；步骤4、DMWC利用校准矩阵做OMP恢复时的测量矩阵进行支撑集的恢复；4.1）计算残差与校准矩阵的最大內积的索引值加入索引值向量当中；4.2）接着找到最大內积索引的对称频谱位置加入索引值向量中；4.3）根据索引值向量中的值把对应的校准矩阵中的列取出组成矩阵，并求出其伪逆；4.4）更新原子系数；4.5）更新残差；4....

【专利技术属性】
技术研发人员：李智，解建兰，李健，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51