一种基于滤波器的带限图信号采样方法技术

本发明专利技术公开了一种基于滤波器的带限图信号采样方法，首先，建立图信号采样的数学模型；然后，确定能通过采样信号重建原信号的条件：当图信号是带限信号且采样集S的维度不小于信号带宽时，从采样信号中重建原信号；其次，所有相同带宽的带限图信号组成的空间称为佩利‑维纳空间PW

【技术实现步骤摘要】
一种基于滤波器的带限图信号采样方法
本专利技术属于信号处理
，具体涉及一种基于滤波器的带限图信号采样方法。
技术介绍
随着信息和通信技术的迅速发展，人们生产生活中产生了越来越多的不规则结构的信号。由于这些信号不是常规的时间信号，因此无法直接通过经典信号处理技术进行处理。在此情景下，图信号处理(GraphSignalProcessing，GSP)是分析处理这些复杂信号的一项非常有效的技术。在GSP领域内，采样是一个非常重要的技术，它可以降低信号传输和存储的维度，是其他大多数应用的基础。采样的基本准则是可以从其采样子集中恢复原信号。当下，关于图信号采样有各方面的研究，如重建图信号的有关条件，图信号截止频率，基于频谱代理的采样策略等等。在图傅里叶变换(GraphFouriertransform，GFT)下，如果图信号是带限的即傅里叶系数不全为非零项，则可以从采样子集中完美重建原信号。不过这种采样重建方法需要计算图移位矩阵(通常为图的邻接矩阵或拉普拉斯矩阵)的特征分解，计算量很大。为了降低采样过程的计算复杂度，我们提出了一种基于滤波器的带本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于滤波器的带限图信号采样方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)建立图信号采样的数学模型：将拥有不规则结构的复杂信号映射到图顶点上，用图的拓扑结构代表信号之间的关系；/n(2)确定能通过采样信号重建原信号的条件：当图信号是带限信号且采样集S的维度不小于信号带宽时，从采样信号中重建原信号；/n(3)根据重建条件分析采样策略，并基于滤波器选择采样集：所有相同带宽的带限图信号组成的空间称为佩利-维纳空间PW

【技术特征摘要】
1.一种基于滤波器的带限图信号采样方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)建立图信号采样的数学模型：将拥有不规则结构的复杂信号映射到图顶点上，用图的拓扑结构代表信号之间的关系；
(2)确定能通过采样信号重建原信号的条件：当图信号是带限信号且采样集S的维度不小于信号带宽时，从采样信号中重建原信号；
(3)根据重建条件分析采样策略，并基于滤波器选择采样集：所有相同带宽的带限图信号组成的空间称为佩利-维纳空间PWω(G)，对PWω(G)空间内的图信号，用基于滤波器的方法降低计算复杂度，确定采样集；
(4)确定从采样信号中重建原信号的方法：重建是采样的逆过程，根据步骤(3)得到基于滤波器的低复杂度的重建方法。


2.根据权利要求1所述的一种基于滤波器的带限图信号采样方法，其特征在于，步骤(1)所述的图信号采样的数学模型构建过程如下：
G＝(v,ε,W)表示一个图，其中v＝{ν1,ν2,…,νN}表示顶点集，ε是边集；W是图的邻接矩阵，元素Wi,j表示了图顶点i和j之间的关系；图信号是定义在图顶点集上的函数f:v→；采样顶点集为S；定义采样矩阵Ψ∈m×n，通过采样得到的采样信号fS就可以表示为fS＝Ψf；相应的重建信号表示为其中Φ是重建算子。


3.根据权利要求1所述的一种基于滤波器的带限图信...

【专利技术属性】
技术研发人员：王保云，楚帆，李沛，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32