用于光电容积描记器(PPG)数据的欠采样获取和传输及在接收机处的全频带PPG数据的重建的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:7150112 阅读:353 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本申请的特定方案涉及一种用于压缩感测(CS)的方法。CS是一种信号处理概念,其中,可以使用比香农/尼奎斯特采样定理所提出的少得多的传感器测量值来以任意高分辨率恢复信号。在本申请中,将CS架构应用于传感器信号处理,以便支持在用于护理和健康应用的体域网(BAN)中的低功率且鲁棒的传感器和可靠的通信。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请的特定方案总体上涉及信号处理,更具体的,涉及用于信号的欠采样获取、 传输和重建的方法。
技术介绍
压缩感测(CS)是新兴的信号处理概念,其中,可以使用比香农/尼奎斯特 (Shannon/Nyquist)采样定理所提出的少得多的传感器测量值来回复具有任意高分辨率的信号。这在被感测的信号在特定域中固有的是可压缩的或稀疏的情况下是可能的。考虑具有M个非零频谱成分的一类有限带宽的信号,其中,M<<fs/2,fs是建议的采样速率,例如尼奎斯特采样速率。传统上,这种信号能够在获得之后进行压缩,以实现更有效的传输和/ 或存储。在CS架构中,获取处理(S卩,感测)可以与源压缩相组合,并可以与信号的稀疏本质无关。然而,在接收机端会需要这个稀疏性信息,以便执行信号重建。通常将在CS架构中的测量值定义为信号与随机基础函数的内积。如果在接收机可以获得至少2 ·Μ个样本, 则就可以准确地恢复这些信号,虽然在接收机处存在某些额外的运算复杂性。这在体域网 (body area network, BAN)中是有用的,因为将运算复杂性转移到具有灵活功率预算的节点,以便增加在BAN中所用的传感器的使用寿命。CS范例可以用于与信号探测/分类、成像、数据压缩和磁共振成像(MRI)有关的应用。报道了 CS在改进的信号保真度和较好的识别性能方面的优点。在本申请中,提出了基于CS的信号处理,用于在护理和健康应用的BAN内提供低功率的传感器。BAN在护理应用中的重要方案是在传感器(即发射机)与聚集器(即接收机)之间提供可靠的通信链路,同时使传感器功率和通信等待时间最小。以前报道了包括多跳无线网络在内可以观测到高达50%的分组丢失率。然而,可以通过使用服务质量(QoS)感知网络来改进分组丢失性能。可以应用双信道方案,其中,可以保留一条信道用于紧急警告消息。结果,可以实现5%到25%的较低分组丢失率。然而,分组丢失率会随着网络拥塞而增大。此外,研究了在BAN情况中的前向纠错(FEC)编码的实用。通过使用FEC方案,对于在秒数量级上的通信等待时间可以观测到较小的残余分组丢失率。此外,研究了在通用分组无线业务(GPRS)链路上的心电图(ECG)信号的传输,对于在秒数量级上的通信等待时间获得了较小的丢失率。使用FEC的优点是以增加传输带宽和传感器复杂性为代价的。另一方面,与FEC方案相比,基于重传的技术具有较小的带宽损失,但由于需要在发射机处缓冲分组,因此传感器的复杂性相当大。还存在与往返时间成正比的等待时间损失。因此,本领域中需要一种方法,其在发射机处具有较低带宽开销和较低运算复杂性,从而实现较长的传感器寿命,同时不会损害给定分组丢失率情况下的特定应用的目标质量度量。
技术实现思路
特定方案提供了一种用于信号处理的方法。所述方法总体上包括以下步骤在一装置处产生非均勻的采样时间(sampling instance);以及在多个所述非均勻的采样时间期间感测信号的样本。特定方案提供了一种用于信号处理的装置。所述装置总体上包括产生器,被配置为产生非均勻的采样时间;以及传感器,被配置为在多个所述非均勻的采样时间期间感测信号的样本。特定方案提供了一种用于信号处理的装置。所述装置总体上包括用于产生非均勻的采样时间的模块;以及用于在多个所述非均勻的采样时间期间感测信号的样本的模块。特定方案提供了一种用于信号处理的计算机程序产品。所述计算机程序产品包括具有指令的计算机可读介质,所述指令可执行以产生非均勻的采样时间;并在多个所述非均勻的采样时间期间感测信号的样本。特定方案提供了一种感测设备。所述感测设备总体上包括产生器,被配置为产生非均勻的采样时间;传感器,被配置为至少在多个所述非均勻的采样时间期间感测信号的样本;以及发射机,被配置为发送所述感测的样本。特定方案提供了一种用于信号处理的方法。所述方法总体上包括以下步骤在一装置处接收从另一装置发送信号的样本;确定一组非均勻的采样时间,其中,在所述另一装置处是在该组非均勻的采样时间期间对信号进行采样的;并且使用所确定的该组非均勻的采样时间来从所述接收的样本中重建所述信号。特定方案提供了一种用于信号处理的装置。所述装置总体上包括接收机,被配置为接收从另一装置发送的信号的样本;被配置为确定一组非均勻的采样时间的电路,其中, 在所述另一装置处是在该组非均勻的采样时间期间对信号进行采样的;以及重建器,被配置为使用所确定的该组非均勻的采样时间来从所述接收的样本中重建所述信号。特定方案提供了一种用于信号处理的装置。所述装置总体上包括用于接收从另一装置发送的信号的样本的模块;用于确定一组非均勻的采样时间的模块,其中,在所述另一装置处是在该组非均勻的采样时间期间对信号进行采样的;以及用于使用所确定的该组非均勻的采样时间来从所述接收的样本中重建所述信号的模块。特定方案提供了一种用于信号处理的计算机程序产品。所述计算机程序产品包括具有指令的计算机可读介质,所述指令可执行以接收从一装置发送的信号的样本;确定一组非均勻的采样时间,其中,在所述装置处是在该组非均勻的采样时间期间对信号进行采样的;并且使用所确定的该组非均勻的采样时间来从所述接收的样本中重建所述信号。特定方案提供了一种耳机。所述耳机总体上包括接收机,被配置为接收从一装置发送的信号的样本;被配置为确定一组非均勻的采样时间的电路,其中,在所述装置处是在该组非均勻的采样时间期间对信号进行采样的,重建器,被配置为使用所确定的该组非均勻的采样时间来从所述接收的样本中重建所述信号;以及换能器,被配置为根据所述重建的信号来提供音频输出。特定方案提供了一种手表。所述手表总体上包括接收机,被配置为接收从一装置发送的信号的样本;被配置为确定一组非均勻的采样时间的电路,其中,在所述装置处是在该组非均勻的采样时间期间对信号进行采样的;重建器,被配置为使用所确定的该组非均勻的采样时间来从所述接收的样本中重建所述信号;以及用户界面,被配置为根据所述重建的信号来提供指示。特定方案提供了一种监控设备。所述监控设备总体上包括连接器;接收机,被配置为通过所述连接器接收从一装置发送的信号的样本;被配置为确定一组非均勻的采样时间的电路,其中,在所述装置处是在该组非均勻的采样时间期间对信号进行采样的;重建器,被配置为使用所确定的该组非均勻的采样时间来从所述接收的样本中重建所述信号; 以及用户界面,被配置为根据所述重建的信号来提供指示。特定方案提供了一种用于信号处理的方法。所述方法总体上包括以下步骤在多个非均勻的采样时间期间开启光源;并且在所述多个非均勻的采样时间之间关闭所述光源。特定方案提供了一种用于信号处理的装置。所述装置总体上包括开启电路,被配置为在多个非均勻的采样时间期间开启光源;以及关闭电路,被配置为在所述多个非均勻的采样时间之间关闭所述光源。特定方案提供了一种用于信号处理的装置。所述装置总体上包括用于在多个非均勻的采样时间期间开启光源的模块;以及用于在所述多个非均勻的采样时间之间关闭所述光源的模块。特定方案提供了一种用于信号处理的计算机程序产品。所述计算机程序产品包括具有指令的计算机可读介质,所述指令可执行以在多个非均勻的采样时间期间开启光源; 并且在所述多个非均勻的采样时间之间关闭所述光源。特本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于信号处理的方法,包括以下步骤:在一装置处产生非均匀的采样时间;并且在多个所述非均匀的采样时间期间感测信号的样本。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:H·加鲁达德里
申请(专利权)人:高通股份有限公司
类型:发明
国别省市:US

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