專利名稱：信號創(chuàng)新的稀疏取樣的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請案大體上涉及信號處理，且更明確地說(但非獨占地)涉及無線電信、信號獲取及重建。
背景技術(shù)：
信號獲取及重建在信號處理中處于核心地位，且取樣定理在連續(xù)時間現(xiàn)象與此類現(xiàn)象的離散時間表示之間提供橋梁。眾所周知的取樣定理通常被歸為香農(nóng)定理(Shannon),且為精確取樣及內(nèi)插公式給出充分條件，即，帶限性(bandlimitedness)。最小取樣速率(模擬信號的帶寬的兩倍)通常被稱作奈奎斯特(Nyquist)速率。香農(nóng)情況為特定實例，其中來自由BL表示的帶限信號的子空間的任何信號可經(jīng)由取樣來獲取且從所述樣本極佳地內(nèi)插。通過使用正弦(sine)核或理想低通濾波器，將使非帶限信號投影到子空間BL上。以引用的方式并入的國際專利申請案WO 02/078197開發(fā)出用于較大類的非帶限信號(例如，迪拉克(Dirac)流、非均一樣條及分段多項式)的取樣方案。這些信號的共同特征為其具有具有限數(shù)目的自由度(或為在每一周期中有限的數(shù)值)的參數(shù)表示，且可由有限樣本集合來極佳地重建。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的樣本方面的概要如下。應(yīng)理解，本文中對術(shù)語方面的任何提及可指代本發(fā)明的一個或一個以上方面。在一些方面中，本發(fā)明涉及獲取信號(包括來自與香農(nóng)定理相關(guān)聯(lián)的帶限信號的子空間外部的信號)，同時仍提供可接受的重建。在一些方面中，此可涉及利用正重建的信號的某類稀疏性。經(jīng)由使用以由每單位時間信號分量的稀疏程度來表征的速率進行的稀疏取樣，可避免奈奎斯特約束條件，同時對信號準(zhǔn)確地取樣及重建。在一些方面中，以信號創(chuàng)新的速率來執(zhí)行取樣。在一些方面中，本發(fā)明涉及結(jié)合稀疏取樣技術(shù)來使用去噪聲處理。舉例來說，可使用利用卡德茨沃(Cadzow)算法的去噪聲處理來減少與所取樣信息相關(guān)聯(lián)的噪聲的量。在一些方面中，去噪聲處理可為迭代的，使得重復(fù)去噪聲處理，直到將樣本去噪聲到足夠程度為止。此去噪聲處理在應(yīng)用于以子奈奎斯特速率取樣的信號時尤其有用，但也可用于以高于奈奎斯特速率的速率取樣的帶限信號。在一些方面中，去噪聲處理將所接收樣本集合轉(zhuǎn)換成對應(yīng)于具有有限創(chuàng)新速率(FRI)的信號或?qū)?yīng)于此信號的近似的另一集合。去噪聲處理因此移除或減少噪聲的至少一個分量，即，使信號具有非有限創(chuàng)新速率的分量。在一個方面中，由去噪聲處理傳遞的樣本集合的參數(shù)(振幅(權(quán)重)及位置(相位、位移))仍可為有噪聲的，但信噪比通過此處理得以改進。有限數(shù)目的卡德茨沃迭代的輸出因此不僅經(jīng)“去噪聲”，且實際上為具有有限創(chuàng)新速率的信號，與有噪聲的信號非常不同。通過使用足夠數(shù)目的卡德茨沃迭代，所述輸出可為FRI信號(即，約le-10)?？捎删粯颖拘蛄谢蛴商峁┻@些樣本的參數(shù)集合(創(chuàng)新)來等效地表示此FRI信號。通過使用消減濾波器技術(shù)來執(zhí)行所述兩個表示之間的切換。在所揭 示的方法中，此技術(shù)可被簡化為取樣操作的反向操作。對于參數(shù)模型的檢索，可使用子空間技術(shù)。更明確地說，從樣本導(dǎo)出的系數(shù)矩陣具有可被利用的結(jié)構(gòu)及秩條件。作為一實例，傅立葉系數(shù)矩陣為托普利茲矩陣，且在時域信號中存在K個迪拉克時具有秩K。因此，可使用奇異值分解來獲得對有噪聲矩陣的秩K近似，其為子空間近似。在一些方面中，本發(fā)明涉及一種方法，其中具有非有限創(chuàng)新速率的信號(例如，有噪聲信號)可經(jīng)由取樣而獲取且被投影到具有有限創(chuàng)新速率的信號的子空間上，從而允許從所述樣本進行的極佳或至少改進的內(nèi)插。在一些方面中，本發(fā)明涉及基于與信號相關(guān)聯(lián)的噪聲確定在時間周期內(nèi)從所述信號獲得的樣本的數(shù)目。舉例來說，可基于已知或假定的信噪比及/或基于所重建信號的所要準(zhǔn)確度來選擇樣本數(shù)目。在一些方面中，本發(fā)明涉及基于與所述信號相關(guān)聯(lián)的噪聲來確定(例如，界定)將用于對所述信號取樣的取樣核(sampling kernel)。舉例來說，信號中噪聲的量及類型可影響取樣核的帶寬及/或?qū)⒂糜趯λ鲂盘栠M行取樣的取樣核的類型。取樣核的帶寬又可影響要獲取的樣本數(shù)目。在一些方面中，本發(fā)明涉及確定所接收信號的有限創(chuàng)新數(shù)目。舉例來說，可基于是基于所接收信號界定的至少一個矩陣的至少一個秩來確定信號的創(chuàng)新數(shù)目。在一些方面中，此矩陣可與消減濾波器相關(guān)聯(lián)。在一些方面中，本發(fā)明還涉及去噪聲處理與消減濾波器方法的組合，以便從有噪聲的經(jīng)稀疏取樣的信號檢索信息。


本發(fā)明的這些及其它樣本方面將描述于下文的詳細描述及所附權(quán)利要求書中及附圖中，其中圖I為通信接收器的若干樣本方面的簡化框圖，具有對在模擬部分及在數(shù)字部分中的潛在噪聲擾動的示意性指示；
圖2為通信接收器的若干樣本方面的簡化框圖，具有對在模擬部分及在數(shù)字部分中的潛在噪聲擾動的示意性指示；圖3為通信系統(tǒng)的若干樣本方面的簡化框圖；圖4為通信組件的若干樣本方面的簡化框圖；以及圖5A及圖5B為如本文所教示經(jīng)配置以提供信號獲取及重建的設(shè)備的若干樣本方面的簡化框圖。根據(jù)慣例，圖式中所說明的各種特征可能并未按比例繪制。因此，為清楚起見，可任意擴大或縮小各種特征的尺寸。另外，為清楚起見，可簡化圖式中的一些。因此，所述圖式可能未描繪給定設(shè)備(例如，裝置)或方法的所有組件。最后，在整個說明書及圖式中，可使用相同參考數(shù)字來表示相同特征。
具體實施例方式在下文描述本發(fā)明的各種方面。應(yīng)顯見，本文中的教示可以廣泛各種形式來體現(xiàn)，且本文中所揭示的任何特定結(jié)構(gòu)、功能或其兩者僅為代表性的?；诒疚闹械慕淌?，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，本文中所揭示的方面可獨立于任何其它方面來實施，且這些方面中的兩者或兩者以上可以各種方式組合。舉例來說，可使用任何數(shù)目的本文中所陳述的方面來實施設(shè)備或?qū)嵺`方法。另外，可使用除了本文中所陳述的方面中的一者或一者以上之外或不同于本文中所陳述的方面中的一者或一者以上的其它結(jié)構(gòu)、功能性或結(jié)構(gòu)及功能性來實施此種設(shè)備或?qū)嵺`此種方法。此外，方面可包含權(quán)利要求書的至少一個元素。最初參看圖I及圖2，將以理論方式來描述本發(fā)明的取樣及重建方案。圖I涉及一種系統(tǒng)，其可用于無噪聲的情況，且潛在地，用于大體上無噪聲的情況(例如，噪聲的影響可被忽略或?qū)⒈蛔詣拥匮a償)。所述系統(tǒng)包含可能將模擬噪聲e (t)添加到所發(fā)射信號(“另一”信號)x(t)的傳輸信道。在所述傳輸信道上發(fā)射的模擬信號y(t)由設(shè)備302中的合適接收器305接收。接收器305可包含(例如)天線及射頻部分(未圖示)。在一些方面中，設(shè)備302可包含使用取樣核對所接收信號y(t)進行取樣的取樣器。舉例來說，在圖I中，所接收信號y(t)通過具有合適帶寬的合適取樣核cp (t)(例如，正弦濾波器)來濾波。接著以取樣頻率1/T對經(jīng)濾波的信號取樣且可能將其量化。應(yīng)了解，在一些方面中，取樣器可包含取樣濾波器的至少一部分。在一些方面中，接收器305、取樣核(例如，基于取樣核的濾波器)或取樣器中的至少一者可實施于設(shè)備302中的電路中。接收器305或設(shè)備302中別處的量化處理、誤差校正或各種擾動可將數(shù)字噪聲e (n)添加到經(jīng)取樣的信號y(n)(在本文中其可被稱作yn)。此處，應(yīng)了解，“額外塊”僅希望說明(例如)在某點可將數(shù)字噪聲e (n)賦予經(jīng)取樣的信號y(n)，借此估計器303的輸入可為包含y(n)及e (n)的復(fù)合信號。在圖I所說明的實例中，如將描述的，模擬噪聲e (t)及數(shù)字噪聲e (n)均為空值或與信號相比至少為低的，使得可不需要去噪聲處理。為了重建原始信號x(t)，接著在頻域中使用(例如)快速傅立葉變換(FFT)或另一合適變換來轉(zhuǎn)換具有額外數(shù)字噪聲e (n)的經(jīng)取樣信號y(n)。接著計算消減濾波器(作為估計器303的部分)，以便通過在估計器中對線性系統(tǒng)解析來檢索位移tk，及接著檢索權(quán)重xk。接著可從所檢索的創(chuàng)新集合tk、xk(例如，由對位移及權(quán)重的估計)來準(zhǔn)確地重建原始信號x(t)。在一些情況下，不需要對另一信號X(t)(在本文中其可被稱作xt)進行完整重建，且檢索對應(yīng)于此信號的一些信息(“創(chuàng)新”)可為足夠的，例如僅檢索位移tk、僅檢索權(quán)重Xk,及/或其它與X (t)有關(guān)的信息。 圖2涉及可用于有噪聲信號的情況的系統(tǒng)。與圖I相比較，在此系統(tǒng)中，估計器303還包含用于由不具有噪聲或具有很少噪聲的近似(即，樣本的“經(jīng)去噪聲”序列(y' ))來替換經(jīng)取樣的信號y(n)(或此信號的FFT變換)的去噪聲器。在此上下文中，“經(jīng)去噪聲”意味著已移除或減少噪聲的至少一部分。去噪聲器因此為將有噪聲信號轉(zhuǎn)換成另一信號的設(shè)備、部分或軟件模塊，可從所述另一信號計算出對所需信息的更好、更少噪聲的估計。在圖2的實例中，消減濾波器及線性系統(tǒng)顯示為實施于處理器組件306中。因此使用類似消減濾波器及通過對類似線性系統(tǒng)解析而從經(jīng)去噪聲的信號I' (n)(在本文中其可被稱作y' n)檢索權(quán)重Xk及位移tk，或與另一信號x(t)有關(guān)的其它信息?？蓪⑷ピ肼晳?yīng)用于在時域中或如所說明在頻域中在合適變換(例如，快速傅立葉變換(FFT))之后的樣本。在圖I及圖2的方面中，用于對(經(jīng)濾波)所接收信號y(t)(在本文中其可被稱 作yt)取樣的取樣速率1/T可為子奈奎斯特速率，S卩，低于應(yīng)用于另一信號X(t)及/或所接收信號y(t)的由香農(nóng)定理給出的最小取樣速率，同時仍允許對另一信號x(t)的準(zhǔn)確或(如果信噪比足夠)甚至極佳的重建。與取樣速率相關(guān)聯(lián)的選項中的一者為選擇其高于另一信號x(t)的有限創(chuàng)新速率P。所述方法因此甚至應(yīng)用于非帶限信號(例如，迪拉克序列、矩形信號、分段多項式信號、具有有限持續(xù)時間及在此持續(xù)時間期間有限數(shù)目的創(chuàng)新的任何信號、在每一周期期間具有有限數(shù)目的創(chuàng)新的任何周期信號等)，或應(yīng)用于包括使其不為帶限的噪聲分量的信號y(t)。用于對所接收信號y (t)取樣的取樣速率1/T因此主要取決于另一信號x(t)的創(chuàng)新速率。此創(chuàng)新速率可為先前已知、估計、假定或從信號本身檢索的，例如在接收器中。取樣速率還取決于噪聲e (t)及e (n)的電平(例如，取決于信噪比)，其也可為先前已知、估計、假定或從所接收信號檢索的。另外，對取樣速率的確定取決于想要檢索的信息的所要準(zhǔn)確程度。在一方面中，對取樣速率的確定是基于所重建信號的信噪比與所預(yù)期信噪比的假設(shè)之間的比較。因此，在一些方面中，可在由設(shè)備302在接收到另一信號x(t)之前界定取樣速率。在一些方面中，設(shè)備302(例如，估計器、接收器、取樣器或?qū)Ｓ盟俾蚀_定電路中的一者或一者以上)可基于對噪聲的估計(例如，所估計的信噪比)、所要準(zhǔn)確程度、信噪比的比較或創(chuàng)新速率(例如，基于如下文所論述可確定的K)來確定取樣速率。取樣核cp (t)(更明確地說，用作取樣核的帶寬及/或函數(shù))也可取決于另一信號x(t)的創(chuàng)新速率及/或噪聲，或信噪比，或噪聲的類型，或更通常取決于對模擬噪聲e (t)及/或數(shù)字噪聲e (n)的估計。因此，在一些方面中，設(shè)備302(例如，估計器、接收器、取樣器或?qū)Ｓ煤私缍娐分械囊徽呋蛞徽咭陨?可基于噪聲(例如，對噪聲的估計)或創(chuàng)新速率(例如，基于如下文所論述可確定的K)來界定所述核(例如，通過調(diào)整可調(diào)整核濾波器的帶寬)。將結(jié)合圖3來描述此方案的樣本實施方案。圖3說明具有發(fā)射器301的通信系統(tǒng)，發(fā)射器301在有噪聲的通信信道(例如，無線或有線的通信信道)上發(fā)送模擬信號x(t)。如下文所描述，設(shè)備302接收基于x(t)及基于由通信信道添加的噪聲e (t)的信號y(t)(例如，信號y(t)為包含x(t)及e (t)的復(fù)合信號)，及通過以子奈奎斯特速率對y(t)進行取樣、可能對經(jīng)取樣的信號去噪聲，及應(yīng)用合適的消減濾波器及線性系統(tǒng)估計方法來檢索對應(yīng)于X (t)的信息。具有有限創(chuàng)新速率的信號使用正弦核(界定為sine t = sin n t/n t),帶限于[_B/2, B/2]的信號x (t)可表示成方程式I中所陳述的x(t) = YjX^inciBt-k)(1)
ke Z其中xk=<B sine (Bt_k)，X(t) >=x(k/B)。
或者，可說成信號x(t)具有每秒B自由度，因為由間隔T= 1/B秒的實數(shù)序列{xk}kez精確地界定x(t)。此可被稱作帶限處理的創(chuàng)新速率，由P表示，且等于B。帶限信號的空間的推廣為位移不變信號的空間。給定基底函數(shù)9⑴，所述基底函
數(shù)以T的倍數(shù)而正交于其位移或<cp (t-kT),4> (t-k' T) >=Sk.k.，通過在⑴中用cp替換正
弦函數(shù)獲得的函數(shù)的空間界定位移不變空間S。對于此類函數(shù)，創(chuàng)新速率再次等于P=I/T。對于通用稀疏源，例如泊松(Poisson)處理，其為迪拉克脈沖集合，SO - ^，
其中tk-t^為以P.d.f. Xe_At來指數(shù)分布的。此處，創(chuàng)新為位置(或位移)集合{tk}kez。因此，創(chuàng)新速率為每單位時間迪拉克的平均數(shù)P = limT —Ct/T，其中Ct為在時間間隔[-T/2, T/2]中迪拉克的數(shù)目。此類似基于由香農(nóng)引入的每單位時間的平均熵的源的信息速率的概念。在具有衰減率、的泊松情況下，兩個迪拉克之間的平均延遲為1/入；因此，創(chuàng)新速率P等于入。推廣涉及加權(quán)的迪拉克，如方程式2中所陳述x(t) =~(2)
keZ通過類似自變量，在此種情況中P =2入，因為位置(位移)及權(quán)重兩者為自由度。在下文描述用于經(jīng)稀疏取樣的信號類型的取樣定理，其中每單位時間獲取P個樣本，所述樣本極佳地描述原始信號，因此允許原始信號的極佳重建，如同香農(nóng)取樣程序但具有較少樣本或較低取樣速率。根據(jù)一個方面，取樣速率應(yīng)(至少)為P (原始信號的創(chuàng)新速率)。在許多相關(guān)情況中，可展示所述取樣速率為足夠的。原型稀疏信號為經(jīng)由合適取樣核觀測到的迪拉克的總和。在此情況下，可證明在創(chuàng)新速率下的取樣定理。除了表示定理的問題之外，描述展示方法的實用性的有效計算程序。接下來，解決在這些條件下噪聲的穩(wěn)健性及最佳估計程序的問題。此處，將描述實現(xiàn)接近最佳的性能的在噪聲中估計稀疏信號的算法。此可通過計算指示對創(chuàng)新參數(shù)的無偏估計的最佳性能的克拉美-羅界(Cramer-Rao bound)來進行。請注意，當(dāng)信噪比弱時，算法是迭代的，且因此用計算復(fù)雜性來交換估計性能。為便利起見，表I陳述本文所使用的若干記號。表I符號__MX_
x CtX T、XraT周期有限創(chuàng)新速率信號及其傅立葉系數(shù)
Tj創(chuàng)新參數(shù)=針對re [O，I]
^P__及信號的創(chuàng)新速率p=2Kh_
M R“抗混淆”濾波器，在取樣之前通常^ (t) =SincBt ^ 、請注意B xr限于奇整數(shù)
N在r=T/7V的倍數(shù)下(￠7 ) (0的(有噪聲)樣本{yn}n=;,2,..,W (見方程
K、I、式15)及其DFT系數(shù)I
A、L__具有L+1列的矩形消減矩陣(見方程式13)_
. , u Jiv 消減濾波器z變換、脈沖響應(yīng) H (°、hMH__及向量表示_以信號的創(chuàng)新速率對信號進行取樣位于時間tk G
處的具有振幅Xk的K個迪拉克5⑴的T周期流可表示成
K^(0 =~kT)(3)
it=l keZ此信號x(t)與帶寬B的正弦窗口進行卷積運算(其中B T為奇整數(shù))，且用取樣
周期T= t/N對其均一地取樣。想要從n=l、2.....N個測量來檢索原始信號中的創(chuàng)新
Xk tk :
yn = {x(t),smc(B(nT -1))) = ^xk( (nT ~ h)(4)
k=l其中
<p(t) — V sinc(5( - krr)) — ~咖(尬_(5)
5rsin(苽/0為T周期正弦函數(shù)或狄利克雷(Dirichlet)核。此處，x(t)具有創(chuàng)新速率P =2K/T。在每一周期T期間,權(quán)重Xk及位移tk各自取K個值。希望提供能夠通過在盡可能接近于P的取樣速率下操作來檢索x(t)的創(chuàng)新的取樣方案。由于x(t)為周期性的,所以可使用傅立葉(Fourier)級數(shù)來表示其。x(t)的傅立葉級數(shù)系數(shù)因此為
I K沖)=5> ^^，其中之(6)
meZ mk=1<在此無噪聲情況下，完全通過對K個振幅(權(quán)重)Xk及K個位置(位移)tk的了解或等效地通過對Uk的了解來確定信號x(t)。通過在方程式6中考慮2K個連續(xù)值足 ，可構(gòu)造2K個未知數(shù)的2K個方程式的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)在權(quán)重Xk方面為線性的，但在位置tk方面為高度非線性的且因此不可使用經(jīng)典線性代數(shù)來求解。然而，在迪拉克位置不同時，此系統(tǒng)準(zhǔn)許唯一解，所述解是通過使用下文所論述的消減濾波器方法來獲得的。將作具有z變換的濾波器系數(shù)
權(quán)利要求
1.一種信號處理的方法，其包含 基于另一信號(Xt)及噪聲獲得模擬信號(yt)； 基于所述噪聲界定取樣核；以及 使用所述取樣核從所述模擬信號(yt)獲得至少一個樣本(yn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中用于獲得所述至少一個樣本(yn)的取樣速率低于應(yīng)用于所述模擬信號(yt)的由香農(nóng)定理給出的最小取樣速率。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述取樣核的帶寬是基于對所述噪聲的估計。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其進一步包含經(jīng)由使用消減濾波器來估計與所述另一信號OO有關(guān)的信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其進一步包含通過執(zhí)行奇異值分解方法及使與所述奇異值分解方法相關(guān)聯(lián)的矩陣的范數(shù)最小化來界定所述消減濾波器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其進一步包含經(jīng)由使用應(yīng)用于所述至少一個樣本(yn)的消減濾波器來重建所述另一信號(Xt)0
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其進一步包含經(jīng)由使用消減濾波器來檢索對與所述另一信號(Xt)相關(guān)聯(lián)的位移(tk)的估計。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其進一步包含檢索對與所述另一信號(Xt)相關(guān)聯(lián)的權(quán)重(Xk)的估計。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其進一步包含使用去噪聲處理以基于所述至少一個樣本(yn)來提供經(jīng)去噪聲信號(y' n)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其進一步包含基于對所述噪聲的估計來確定用于獲得所述至少一個樣本(yn)的取樣速率。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述所估計的噪聲包含所估計的信噪比。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中對所述取樣速率的所述確定是進一步基于用于重建所述另一信號OO的所要準(zhǔn)確程度。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中對所述取樣速率的所述確定是進一步基于對預(yù)期信噪比的假定與基于所述至少一個樣本(yn)的所重建信號的信噪比之間的比較。
14.一種用于信號處理的設(shè)備，其包含 電路，其經(jīng)布置以基于另一信號OO及噪聲來獲得模擬信號(yt);以及 取樣器，其經(jīng)布置以使用基于所述噪聲界定的取樣核從所述模擬信號(yt)獲得至少一個樣本(yn)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中用于獲得所述至少一個樣本(yn)的取樣速率低于應(yīng)用于所述模擬信號(yt)的由香農(nóng)定理給出的最小取樣速率。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述取樣核的帶寬是基于對所述噪聲的估計。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其進一步包含經(jīng)布置以經(jīng)由使用消減濾波器來估計與所述另一信號OO有關(guān)的信息的估計器。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中所述估計器經(jīng)進一步布置以通過執(zhí)行奇異值分解方法及使與所述奇異值分解方法相關(guān)聯(lián)的矩陣的范數(shù)最小化來界定所述消減濾波器。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其進一步包含經(jīng)布置以經(jīng)由使用應(yīng)用于所述至少一個樣本(yn)的消減濾波器來重建所述另一信號OO的估計器。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其進一步包含經(jīng)布置以經(jīng)由使用消減濾波器來檢索對與所述另一信號(Xt)相關(guān)聯(lián)的位移(tk)的估計的估計器。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中所述估計器經(jīng)進一步布置以檢索對與所述另一信號OO相關(guān)聯(lián)的權(quán)重(Xk)的估計。
22.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其進一步包含經(jīng)布置以基于所述至少一個樣本(yn)來提供經(jīng)去噪聲的信號 )的去噪聲器。
23.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其經(jīng)布置以基于對所述噪聲的估計來確定用于獲得所述至少一個樣本(yn)的取樣速率。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中所述所估計的噪聲包含所估計的信噪比。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中對所述取樣速率的所述確定是進一步基于用于重建所述另一信號(Xt)的所要準(zhǔn)確程度。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中對所述取樣速率的所述確定是進一步基于對預(yù)期信噪比的假定與基于所述至少一個樣本(yn)的所重建信號的信噪比之間的比較。
27.一種用于信號處理的設(shè)備，其包含 用于基于另一信號OO及噪聲來獲得模擬信號(yt)的裝置； 用于基于所述噪聲界定取樣核的裝置；以及 用于使用所述取樣核從所述模擬信號(yt)獲得至少一個樣本(yn)的裝置。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其中用于獲得所述至少一個樣本(yn)的取樣速率低于應(yīng)用于所述模擬信號(yt)的由香農(nóng)定理給出的最小取樣速率。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其中所述取樣核的帶寬是基于對所述噪聲的估計。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其進一步包含用于經(jīng)由使用消減濾波器來估計與所述另一信號OO有關(guān)的信息的裝置。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的設(shè)備，其進一步包含用于通過執(zhí)行奇異值分解方法及使與所述奇異值分解方法相關(guān)聯(lián)的矩陣的范數(shù)最小化來界定所述消減濾波器的裝置。
32.根據(jù)權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其進一步包含用于經(jīng)由使用應(yīng)用于所述至少一個樣本(yn)的消減濾波器來重建所述另一信號OO的裝置。
33.根據(jù)權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其進一步包含用于經(jīng)由使用消減濾波器來檢索對與所述另一信號(Xt)相關(guān)聯(lián)的位移(tk)的估計的裝置。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的設(shè)備，其進一步包含用于檢索對與所述另一信號(Xt)相關(guān)聯(lián)的權(quán)重(Xk)的估計的裝置。
35.根據(jù)權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其進一步包含用于使用去噪聲處理以基于所述至少一個樣本(yn)來提供經(jīng)去噪聲信號 )的裝置。
36.根據(jù)權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其進一步包含用于基于對所述噪聲的估計來確定用于獲得所述至少一個樣本(yn)的取樣速率的裝置。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的設(shè)備，其中所述所估計的噪聲包含所估計的信噪比。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的設(shè)備，其中對所述取樣速率的所述確定是進一步基于用于重建所述另一信號(Xt)的所要準(zhǔn)確程度。
39.根據(jù)權(quán)利要求36所述的設(shè)備，其中對所述取樣速率的所述確定是進一步基于對預(yù)期信噪比的假定與基于所述至少一個樣本(yn)的所重建信號的信噪比之間的比較。
40.一種用于信號處理的計算機程序產(chǎn)品，其包含 計算機可讀媒體，其包含可執(zhí)行以進行以下操作的代碼 基于另一信號OO及噪聲獲得模擬信號(yt)； 基于所述噪聲界定取樣核；以及 使用所述取樣核從所述模擬信號(yt)獲得至少一個樣本(yn)。
41.一種頭戴送受話器，其包含 電路，其經(jīng)布置以基于另一信號OO及噪聲來獲得模擬信號(yt)； 取樣器，其經(jīng)布置以使用基于所述噪聲界定的取樣核從所述模擬信號(yt)獲得至少一個樣本(yn)；以及 轉(zhuǎn)變器，其經(jīng)布置以基于所述至少一個樣本(yn)提供音頻輸出。
42.—種表，其包含 電路，其經(jīng)布置以基于另一信號OO及噪聲來獲得模擬信號(yt)； 取樣器，其經(jīng)布置以使用基于所述噪聲界定的取樣核從所述模擬信號(yt)獲得至少一個樣本(yn)；以及 用戶接口，其經(jīng)布置以基于所述至少一個樣本(yn)提供指示。
43.一種感測裝置，其包含 電路，其經(jīng)布置以基于另一信號OO及噪聲來獲得模擬信號(yt)； 取樣器，其經(jīng)布置以使用基于所述噪聲界定的取樣核從所述模擬信號(yt)獲得至少一個樣本(yn)；以及 傳感器，其經(jīng)布置以基于所述至少一個樣本(yn)來進行感測。
全文摘要
獲取信號(包括來自與香農(nóng)定理相關(guān)聯(lián)的帶限信號的子空間外部的信號)同時仍提供可接受的重建。在一些方面中，結(jié)合稀疏取樣技術(shù)來使用去噪聲處理。舉例來說，可使用利用卡德茨沃算法的去噪聲處理來減少與所取樣信息相關(guān)聯(lián)的噪聲的量。在一些方面中，所述去噪聲處理可為迭代的，使得重復(fù)所述去噪聲處理，直到將樣本去噪聲到足夠程度為止。在一些方面中，所述去噪聲處理將所接收樣本集合轉(zhuǎn)換成對應(yīng)于具有有限創(chuàng)新速率(FRI)的信號或?qū)?yīng)于此信號的近似的另一集合。在一些方面中，本發(fā)明涉及去噪聲處理與消減濾波器方法的組合，以從有噪聲的經(jīng)稀疏取樣的信號中檢索信息。在一些方面中，本發(fā)明涉及基于與所述信號相關(guān)聯(lián)的噪聲來確定待用于對所述信號取樣的取樣核。在一些方面中，本發(fā)明涉及基于與信號相關(guān)聯(lián)的噪聲來確定在一時間周期內(nèi)從所述信號獲得的樣本的數(shù)目。在一些方面中，本發(fā)明涉及確定所接收信號的有限的創(chuàng)新數(shù)目。
文檔編號G06F17/10GK102754095SQ200880125575
公開日2012年10月24日 申請日期2008年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月29日
發(fā)明者利昂內(nèi)爾·庫洛, 蒂埃里·布呂, 馬丁·費特立 申請人:高通股份有限公司