窄帶信號發(fā)送方法、信號發(fā)射裝置及采樣系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種窄帶信號發(fā)送方法、信號發(fā)射裝置及采樣系統(tǒng)。其中，所述方法包括：獲取采樣裝置所用偽隨機(jī)序列的周期變化頻率fp；根據(jù)所述周期變化頻率fp及待發(fā)送窄帶信號的帶寬B，確定設(shè)置參數(shù)ξ；根據(jù)所述周期變化頻率fp和所述設(shè)置參數(shù)ξ，設(shè)置所述待發(fā)送窄帶信號的最小頻點(diǎn)和最大頻點(diǎn)，以使所述最小頻點(diǎn)大于或等于(2k-1)fp/2，所述最大頻點(diǎn)小于或等于ξfp+(2k+1)fp/2，其中，k為整數(shù)；向所述采樣裝置發(fā)送所述窄帶信號。本發(fā)明實(shí)施例可有效的降低采樣裝置生成的待重構(gòu)的稀疏矩陣中非零位置，進(jìn)而降低采樣裝置重構(gòu)原始信號的計(jì)算復(fù)雜度，提高采樣裝置重構(gòu)效率。
【專利說明】窄帶信號發(fā)送方法、信號發(fā)射裝置及采樣系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信技術(shù)，尤其涉及一種窄帶信號發(fā)送方法、信號發(fā)射裝置及采樣系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]壓縮傳感理論對可壓縮的信號通過遠(yuǎn)低于奈奎斯特Nyquist標(biāo)準(zhǔn)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，采集的數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)采樣所需數(shù)據(jù)量，并能精確地重構(gòu)原始信號。
[0003]具體地，壓縮傳感理論主要包括信號的稀疏表示、編碼測量和重構(gòu)算法等三個方面。其中，信號的稀疏表示就是將信號投影到正交變換基，所得到的變換向量是稀疏的或者近似稀疏的。例如y2oo= Φ2οοΧ8()(^8(ι(ι的稀疏矩陣，即為原始信號S的稀疏表示。其中，S為800個原始信號的列向量。該S向量經(jīng)過Φ.χ.的正交變換后得到稀疏矩陣y.，即只包含有遠(yuǎn)小于800個非零值的矩陣。常用的變換基有:離散余弦變換基、快速傅里葉變換基、離散小波變換基、曲波變換(Curvelet)基、加窗傅立葉變換(Gabor)基以及冗余字典等。在編碼測量中，首先選擇穩(wěn)定的投影矩陣，為了確保信號的線性投影能夠保持信號的原始結(jié)構(gòu)，投影矩陣必須滿足約束等距性(Restrictedisometry property, RIP)條件，即滿足y=φ δ=φ ψΗχ=Τχ的約束條件下找到非零元素個數(shù)最少的X，最后精確重構(gòu)原始信號S =ΨΗχ。其中，Τ=ΦΨΗ為傳感矩陣。 [0004]如圖1所示的采樣裝置的實(shí)現(xiàn)原理示意圖，采樣裝置是信號接收端的一種。采樣裝置接收信號發(fā)射裝置發(fā)送的原始信號X(t)。該原始信號x(t)包括Num_band個窄帶信號，每個窄帶信號的帶寬為B ;而采樣裝置共包括m個采樣通道。每個通道都對原始信號x(t)進(jìn)行處理并采樣。采樣裝置在每個通道先用周期為Tp的偽隨機(jī)序列Pi (t)與原始信號X (t)相乘，相乘的結(jié)果無(/〕經(jīng)過截止頻率為1/(2TS)的低通濾波器h(t)，再由低于Nyquist采樣率的采樣率為fs=l/Ts的低速率模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC進(jìn)行采樣。其后，采樣裝置根據(jù)各個通道得到的采樣序列yjn]，y2[n],…，ym[n], (n=l,2, --?,Nun^sample),用信號重構(gòu)方法恢復(fù)原始信號x(t)。第i個通道的采樣序列表示為Yi [η],其中n=l, 2,...,Num_sampIe,Num_sampIe為采樣總個數(shù)。偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期為Tp，則其周期變化的頻率為fp= 1/TP。需要指出的是，偽隨機(jī)序列Pi (t)通常是取值在+1和-1之間變化的序列。在所述采樣系統(tǒng)中，偽隨機(jī)序列Pi (t)取值變化的頻率通常不小于Nyquist采樣率，而所述偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期為Tp，指在下一個Tp周期內(nèi)，重復(fù)上一個Tp周期的偽隨機(jī)序列。
[0005]圖2為從頻域的角度分析上述采樣裝置的工作原理。原始信號x(t)的頻譜為X(f)，如圖2a所示。上述采樣裝置的工作原理等效于以下的過程:
[0006]1.把X(f)分成若干個寬度為fp的部分，如圖2a所示。圖2a的兩條相鄰的豎直方向的虛線中間，就是一個寬度為fp的部分，由圖可容易看到，所示豎直方向的虛線分成的各個寬度 fp 的區(qū)間分別是:[_(2K+l)fp/2，_(2K-l)fp/2]、…、[_5fp/2，_3fp/2]、[-3fp/2, -fp/2]、[-fp/2, fp/2]、[fp/2, 3fp/2]、[3fp/2, 5fp/2]、…、[(2K-1) fp/2, (2K+1)fp/2]。其中，K為自然數(shù)。這里[a，b]表示從頻點(diǎn)a到頻點(diǎn)b的一個區(qū)間，區(qū)間包括大于a且小于b的所有頻點(diǎn)。可以看到，圖2a所示的豎直方向的虛線分成的各個寬度fp的區(qū)間可以表示為[(2k-l)fp/2, (2k+l) fp/2]，其中的 k=-K……-2, -1,0,1,2……K。
[0007]2.上述由X(f)分得的若干個寬度為fp的部分，組成一個稀疏向量，即非零值的項(xiàng)比較少的向量，如圖2b所示。
[0008]3.采樣裝置根據(jù)各個通道得到的采樣序列yi [n]，y2[η]，…，ym[n]，(η=1，2，…，Num_sample),用信號重構(gòu)方法恢復(fù)原始信號x(t)。
[0009]從圖2a和2b可以看出，上述稀疏向量中沒有窄帶信號的位置處為零，有窄帶信號的位置處不為零。由于一個窄帶信號3在頻域上被圖2a所示的虛線隔開，因此一個窄帶信號3在稀疏向量中需對應(yīng)兩個非零位置，進(jìn)而使得稀疏向量中非零位置較多，所需采用的采樣通道的數(shù)目m也就越大，重構(gòu)原始信號的復(fù)雜程度也就隨之增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的多個方面提供一種窄帶信號發(fā)送方法、信號發(fā)射裝置及采樣系統(tǒng)，用以降低信號重構(gòu)的復(fù)雜度。
[0011]本發(fā)明的第一個方面，提供一種窄帶信號發(fā)送方法，包括:
[0012]信號發(fā)射裝置獲取信號接收端所用偽隨機(jī)序列的周期變化頻率fp ；
[0013]所述信號發(fā)射裝置根據(jù)所述周期變化頻率fp及待發(fā)送窄帶信號的帶寬B，確定設(shè)置參數(shù)ξ ;
[0014]所述信號發(fā)射裝置根據(jù)所述周期變化頻率fp和所述設(shè)置參數(shù)ξ，設(shè)置所述待發(fā)送窄帶信號的最小頻點(diǎn)和最大頻點(diǎn)，以使所述最小頻點(diǎn)大于或等于(2k-l)fp/2，所述最大頻點(diǎn)小于或等于ξ fp+(2k+l)fp/2，其中，k為整數(shù)；
[0015]所述信號發(fā)射裝置向所述信號接收端發(fā)送所述窄帶信號。
[0016]如上所述的窄帶信號發(fā)送方法，其中，所述信號發(fā)射裝置獲取信號接收端所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp，包括:
[0017]所述信號發(fā)射裝置向所述信號接收端發(fā)送頻率獲取請求，以使所述信號接收端根據(jù)所述頻率獲取請求，反饋攜帶有所述信號接收端所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp的獲取響應(yīng)；
[0018]所述信號發(fā)射裝置根據(jù)所述頻率獲取響應(yīng)，獲取所述信號接收端所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp ；
[0019]或者，所述信號發(fā)射裝置獲取信號接收端所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp，包括:
[0020]所述信號發(fā)射裝置向所述信號接收端發(fā)送標(biāo)識獲取請求，以使所述信號接收端根據(jù)所述標(biāo)識獲取請求，反饋攜帶有頻率標(biāo)識的獲取響應(yīng)；
[0021]所述信號發(fā)射裝置根據(jù)頻率標(biāo)識與偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp的對應(yīng)關(guān)系，獲取所述頻率標(biāo)識對應(yīng)的偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp ；
[0022]或者，所述信號發(fā)射裝置獲取信號接收端所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp，包括:
[0023]所述信號發(fā)射裝置接收所述信號接收端發(fā)送的攜帶有所述信號接收端所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp的信元；[0024]所述信號發(fā)射裝置根據(jù)所述信元，獲取所述信號接收端所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp。
[0025]如上所述的窄帶信號發(fā)送方法，所述信號發(fā)射裝置根據(jù)所述周期變化頻率fp及待發(fā)送窄帶信號的帶寬B，確定設(shè)置參數(shù)ξ，包括:
[0026]若所述周期變化頻率fp大于或等于所述待發(fā)送窄帶信號的帶寬B，所述信號發(fā)射裝置確定所述設(shè)置參數(shù)ξ等于零；
[0027]若所述周期變化頻率fp大于或等于所述待發(fā)送窄帶信號的帶寬B，所述信號發(fā)射裝置確定所述設(shè)置參數(shù)ξ為小于B/fp，且大于或等于B/fp-l的正整數(shù)。
[0028]本發(fā)明的第二個方面，提供一種信號發(fā)射裝置，包括:
[0029]獲取模塊，用于獲取信號接收端所用偽隨機(jī)序列的周期變化頻率fp ；
[0030]確定模塊，用于根據(jù)所述周期變化頻率fp及待發(fā)送窄帶信號的帶寬B，確定設(shè)置參數(shù)ξ ;
[0031]設(shè)置模塊，用于根據(jù)所述周期變化頻率fp和所述設(shè)置參數(shù)ξ，設(shè)置所述待發(fā)送窄帶信號的最小頻點(diǎn)和最大頻點(diǎn)，以使所述最小頻點(diǎn)大于或等于(2k-l)fp/2，所述最大頻點(diǎn)小于或等于€fp+(2k+l)fp/2，其中，k為整數(shù)；
[0032]發(fā)送模塊，用于向所述信號接收端發(fā)送所述窄帶信號。
[0033]如上所述的信號發(fā)射裝置，所述獲取模塊，包括:
[0034]發(fā)送單元，用于向所述信號接收端發(fā)送獲取請求，以使所述信號接收端根據(jù)所述獲取請求，反饋攜帶有所述信號接收端所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp的獲取響應(yīng)；
[0035]第一獲取單元，用于根據(jù)所述獲取響應(yīng)，獲取所述信號接收端的信號接收端所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp ；
[0036]或者
[0037]所述發(fā)送單元，用于向所述信號接收端發(fā)送獲取請求，以使所述信號接收端根據(jù)所述獲取請求，反饋攜帶有頻率標(biāo)識的獲取響應(yīng)；
[0038]所述第一獲取單元，用于根據(jù)頻率標(biāo)識與偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp的對應(yīng)關(guān)系，獲取所述頻率標(biāo)識對應(yīng)的偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp ；
[0039]或者，所述獲取模塊，包括:
[0040]接收單元，用于接收所述信號接收端發(fā)送的攜帶有所述信號接收端所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp的信元；
[0041]第二獲取單元，用于根據(jù)所述信元，獲取所述信號接收端所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp。
[0042]如上所述的信號發(fā)射裝置，其中，所述確定模塊，具體用于當(dāng)所述周期變化頻率fp大于或等于所述待發(fā)送窄帶信號的帶寬B，確定所述設(shè)置參數(shù)ξ等于零；當(dāng)所述周期變化頻率fp大于或等于所述待發(fā)送窄帶信號的帶寬B時，確定所述設(shè)置參數(shù)ξ為小于B/fp，且大于或等于B/fp-l的正整數(shù)。
[0043]本發(fā)明的第三個方面，提供一種采樣系統(tǒng)，包括本發(fā)明實(shí)施例提供的信號發(fā)射裝置以及信號接收端。
[0044]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明實(shí)施例通過設(shè)置待發(fā)送窄帶信號的最小頻點(diǎn)與最大頻點(diǎn)，使得采樣裝置根據(jù)接收到的所述窄帶信號生成的待重構(gòu)的稀疏矩陣中非零位置就能大幅減少，且采樣裝置所需的采樣通道也能有效的減少，進(jìn)而降低了采樣裝置重構(gòu)原始信號的復(fù)雜度，提高了采樣裝置的重構(gòu)效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0045]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0046]圖1為現(xiàn)有技術(shù)采樣裝置的采樣原理示意圖；
[0047]圖2a為現(xiàn)有技術(shù)采樣裝置在重構(gòu)原始信號前，L個采樣通道采集到的窄帶信號在頻域上的示意圖；
[0048]圖2b為現(xiàn)有技術(shù)采樣裝置根據(jù)接收到的窄帶信號生成的稀疏向量的原理示意圖；
[0049]圖3本發(fā)明提供的窄帶信號發(fā)送方法實(shí)施例一的流程示意圖；
[0050]圖4為采用本發(fā)明實(shí)施例一所述的方法后采樣裝置根據(jù)接收到的窄帶信號生成的稀疏向量的原理示意圖；
[0051]圖5為現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)窄帶信號的帶寬B大于所述采樣裝置所用偽隨機(jī)序列Pi(t)的周期變化頻率fp時，采樣裝置采集到的所述窄帶信號在頻域上的示意圖；
[0052]圖6為采用本發(fā)明實(shí)施例所述的方法，當(dāng)窄帶信號的帶寬B大于所述采樣裝置所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp時，采樣裝置采集到的所述窄帶信號在頻域上的示意圖；
[0053]圖7為本發(fā)明提供的信號發(fā)射裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0054]圖8為本發(fā)明提供的信號發(fā)射裝置實(shí)施例中獲取模塊一具體實(shí)現(xiàn)實(shí)例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0055]圖9為本發(fā)明提供的信號發(fā)射裝置實(shí)施例中獲取模塊另一具體實(shí)現(xiàn)實(shí)例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0056]圖10為本發(fā)明提供的采樣系統(tǒng)實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0057]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0058]應(yīng)理解，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案可以應(yīng)用于各種通信系統(tǒng)，例如:全球移動通訊(Global System of Mobile communication,簡稱為“GSM”)系統(tǒng)、碼分多址(Code DivisionMultiple Access,簡稱為“CDMA”)系統(tǒng)、寬帶碼分多址(Wideband Code Division MultipleAccess,簡稱為 “WCDMA”)系統(tǒng)、通用分組無線業(yè)務(wù)(General Packet Radio Service,簡稱為“GPRS”)、長期演進(jìn)(Long Term Evolution，簡稱為“LTE”)系統(tǒng)、LTE頻分雙工(Frequency Division Duplex,簡稱為“FDD”)系統(tǒng)、LTE 時分雙工(Time Division Duplex,簡稱為“TDD”)、通用移動通信系統(tǒng)(UniversalMobile Telecommunication System,簡稱為“UMTS”)、全球互聯(lián)微波接入(Worldwide Interoperability for Microwave Access,簡稱為“WiMAX”)通信系統(tǒng)等。
[0059]如圖3所示，本發(fā)明提供的窄帶信號發(fā)送方法實(shí)施例一的流程示意圖。如圖中所示，本實(shí)施例一所述的方法，包括如下步驟:
[0060]步驟101、信號發(fā)射裝置獲取采樣裝置所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp。
[0061]信號發(fā)射裝置可以是基站或者接入點(diǎn)AP。所述采樣裝置位于信號接收端，例如移動電話，移動站點(diǎn)等。本發(fā)明實(shí)施例的信號接收端是采用壓縮采樣技術(shù)的接收端。下面實(shí)施例中采樣裝置可以認(rèn)為是信號接收端。具體地，所述信號發(fā)射裝置獲取所述采樣裝置的所用偽隨機(jī)序列Pi(t)的周期變化頻率fp的實(shí)施方式，可采用如下四種方式中的任意一種:
[0062]第一種實(shí)施方式:所述信號發(fā)射裝置預(yù)存儲有所述采樣裝置所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化的頻率fp。所述信號發(fā)射裝置直接從存儲區(qū)域中獲取該偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化的頻率fp。需要注意的是，所述信號發(fā)射裝置和所述采樣裝置都遵守同樣的通信協(xié)議，由所述通信協(xié)議規(guī)定所述采樣裝置所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化的頻率fp ；通常，所述通信協(xié)議公開成為通信標(biāo)準(zhǔn)。
[0063]第二種實(shí)施方式:首先，所述信號發(fā)射裝置向所述采樣裝置發(fā)送頻率獲取請求，以使所述采樣裝置根據(jù)所述頻率獲取請求，反饋攜帶有所述采樣裝置所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp的獲取響應(yīng)。然后，所述信號發(fā)射裝置根據(jù)所述頻率獲取響應(yīng)，獲取所述采樣裝置所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp。
[0064]第三種實(shí)施方式:首先，所述信號發(fā)射裝置向所述采樣裝置發(fā)送標(biāo)識獲取請求，以使所述采樣裝置根據(jù)所述標(biāo)識獲取請求，反饋攜帶有頻率標(biāo)識的獲取響應(yīng)。然后，所述信號發(fā)射裝置根據(jù)頻率標(biāo)識與偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp的對應(yīng)關(guān)系，獲取所述頻率標(biāo)識對應(yīng)的偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp。需要注意的是，所述信號發(fā)射裝置和所述采樣裝置都遵守同樣的通信協(xié)議，由所述通信協(xié)議規(guī)定所述頻率標(biāo)識與所述偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率4的對應(yīng)關(guān)系。
[0065]第四種實(shí)施方式:首先，所述信號發(fā)射裝置接收所述采樣裝置發(fā)送的攜帶有所述采樣裝置所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp的信元。然后，所述信號發(fā)射裝置根據(jù)所述信元，獲取所述采樣裝置所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp。
[0066]步驟102、所述信號發(fā)射裝置根據(jù)所述周期變化頻率fp及待發(fā)送窄帶信號的帶寬B，確定設(shè)置參數(shù)ξ。
[0067]具體地，所述信號發(fā)射裝置通過判斷，若所述周期變化頻率fp大于或等于所述待發(fā)送窄帶信號的帶寬B，則確定所述設(shè)置參數(shù)ξ等于零；若所述周期變化頻率fp小于所述待發(fā)送窄帶信號的帶寬B，則確定所述設(shè)置參數(shù)ξ為小于B/fp，且大于或等于B/fp-l的正整數(shù)。需要注意的是，所述信號發(fā)射裝置和所述采樣裝置都遵守同樣的通信協(xié)議，當(dāng)所述通信協(xié)議規(guī)定所述周期變化頻率fp大于或等于所述待發(fā)送窄帶信號的帶寬B，則所述設(shè)置參數(shù)ξ必然等于零。
[0068]步驟103、所述信號發(fā)射裝置根據(jù)所述周期變化頻率fp和所述設(shè)置參數(shù)ξ，設(shè)置所述待發(fā)送窄帶信號的最小頻點(diǎn)和最大頻點(diǎn)，以使所述最小頻點(diǎn)大于或等于(2k-l)fp/2，所述最大頻點(diǎn)小于或等于ξ fp+(2k+l)fp/2，其中，k為整數(shù)，即使所述待發(fā)送窄帶信號占用盡可能少的數(shù)目的帶寬為fp的頻率區(qū)間，圖2a所示的豎直方向的虛線分成的各個寬度fp的區(qū)間[(2k-l)fp/2，(2k+l)fp/2]，其中的k為整數(shù)。
[0069]具體地，所述信號發(fā)射裝置發(fā)送的窄帶信號，可以是由一個帶寬為B的基帶信號，即頻率范圍大于等于-B/2，且小于等于B/2的信號，通過上變頻到載波頻點(diǎn)獲得的窄帶信號，也可以直接是一個帶寬為B的基帶信號。當(dāng)一個帶寬為B的基帶信號上變頻到載波頻點(diǎn)之后，通常都包括兩部分，即正頻率部分I和負(fù)頻率部分2，這兩部分所占的頻率區(qū)間關(guān)于原點(diǎn)O對稱，如圖2a所示。即，一個基帶信號上變頻到載波頻點(diǎn)之后，如果正頻率部分是[a, a+B],則負(fù)頻率部分是-a],這里a是正數(shù)。所以，在這種情況下，上述步驟103具體為:
[0070]若所述窄帶信號為基帶信號通過上變頻到載波頻點(diǎn)獲得的窄帶信號，則根據(jù)所述周期變化頻率fp和所述設(shè)置參數(shù)I，設(shè)置待發(fā)送的窄帶信號的最小頻點(diǎn)與最大頻點(diǎn)，以使所述最小頻點(diǎn)大于或等于(2k-l)fp/2，所述最大頻點(diǎn)小于或等于€fp+(2k+l)fp/2，其中，k為整數(shù)，且不等于零；即處于正頻率部分的窄帶信號，k值為正整數(shù)，處于負(fù)頻率部分的窄帶信號，k值為負(fù)整數(shù)。特殊地，若所述窄帶信號為基帶信號，則不適用于本實(shí)施例提供的所述方法，所述基帶信號的最小頻點(diǎn)設(shè)置為-B/2，所述基帶信號的最大頻點(diǎn)設(shè)置為B/2。
[0071]這里需要說明的是:所述信號發(fā)射裝置可僅設(shè)置一個待發(fā)送窄帶信號，也可以是兩個，或兩個以上。當(dāng)然，所述信號發(fā)射裝置設(shè)置的待發(fā)送窄帶信號越多，所述采樣裝置根據(jù)接收到的窄帶信號，生成重構(gòu)稀疏向量中的非零位置越少，這樣采樣裝置的重構(gòu)復(fù)雜度就越低，重構(gòu)效率越高。
[0072]步驟104、所述信號發(fā)射裝置向所述采樣裝置發(fā)送所述窄帶信號。
[0073]具體地，所述信號發(fā)射裝置向所述采樣裝置發(fā)送所述窄帶信號。如圖4所示的示例，當(dāng)所述窄帶信號的帶寬B小于或等于所述采樣裝置所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp時，采用本實(shí)施所述的窄帶信號發(fā)射方法，使得所述窄帶信號在所述采樣裝置的兩相鄰采樣頻點(diǎn)之間，現(xiàn)有技術(shù)中的圖2a所示的實(shí)例具體可表征為圖4。圖4為采用本發(fā)明實(shí)施例一所述的方法發(fā)送窄帶信號后采樣裝置在重構(gòu)原始信號前，多個采樣通道采集到的窄帶信號在頻域上的示意圖。從圖2a和圖4可知，圖2a中所示的稀疏矩陣中非零數(shù)為4個，而圖4所示的稀疏矩陣中非零數(shù)為2個。顯然采用本發(fā)明實(shí)施例一所述的方法可將現(xiàn)有技術(shù)中的待重構(gòu)處理的計(jì)算參數(shù)減少到一半，這樣可減少采樣通道的數(shù)量，降低了采樣裝置重構(gòu)原始信號的復(fù)雜程度，提高了采樣裝置重構(gòu)效率。這里需要說明的是:圖4所示的示例中信號發(fā)射裝置發(fā)射的所有窄帶信號均采用了本實(shí)施例所述的方法進(jìn)行了設(shè)置。采用本實(shí)施例一所述的方法只要對一個待發(fā)送窄帶信號進(jìn)行設(shè)置，就能減少采樣裝置最后生成的稀疏矩陣中的非零值的個數(shù)，進(jìn)而降低重構(gòu)原始信號的復(fù)雜程度。顯然，信號發(fā)射裝置采用本實(shí)施例一所述的方法設(shè)置的待發(fā)送窄帶信號越多，就越能降低采樣裝置的重構(gòu)計(jì)算的復(fù)雜程度。當(dāng)所述窄帶信號的帶寬B大于所述采樣裝置所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp時，采用本實(shí)施所述的窄帶信號發(fā)射方法，使得所述窄帶信號盡量少的占用采樣裝置的變化頻率區(qū)間[(2k-l)fp/2，Kfp+(2k+l)fp/2]的數(shù)量。圖5示出了當(dāng)窄帶信號的帶寬B大于所述采樣裝置所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp時，現(xiàn)有技術(shù)采樣裝置采集到的所述窄帶信號在頻域上的示意圖，如圖5所示，窄帶信號占3個變化頻率區(qū)間[(2k-l)fp/2, €fp+(2k+l)fp/2]。采用本發(fā)明實(shí)施例提供的所述方法，如圖6所示，所述窄帶信號只占2個變化頻率區(qū)間[(2k-l)fp/2，€fp+(2k+l)fp/2]。顯然，采用本發(fā)明實(shí)施例一所述的方法可將現(xiàn)有技術(shù)中的待重構(gòu)處理的非零計(jì)算參數(shù)減少，進(jìn)而可降低采樣裝置重構(gòu)原始信號的復(fù)雜程度，提高了采樣裝置重構(gòu)效率。
[0074]本實(shí)施例通過設(shè)置待發(fā)送窄帶信號的最小頻點(diǎn)與最大頻點(diǎn)，使得采樣裝置根據(jù)接收到的所述窄帶信號生成的待重構(gòu)的稀疏矩陣中非零位置就能大幅減少，且采樣裝置所需的采樣通道也能有效的減少，進(jìn)而降低了采樣裝置重構(gòu)原始信號的復(fù)雜度，提高了采樣裝置的重構(gòu)效率。
[0075]這里需要說明的是:上述實(shí)施例中設(shè)置待發(fā)送的至少一個窄帶信號的最小頻點(diǎn)與最大頻點(diǎn)的實(shí)施方式，在窄帶信號的帶寬B已經(jīng)確定不變的情況下，也可以改成設(shè)置窄帶信號的中心頻點(diǎn)的實(shí)施方式。具體地，對于正頻率部分的窄帶信號，中心頻點(diǎn)加上B/2就可得到窄帶信號的最大頻點(diǎn)，中心頻點(diǎn)減去B/2就可得到窄帶信號的最小頻點(diǎn)。因此，上述實(shí)施例中，所述的步驟102可具體為:根據(jù)所述周期變化頻率fp，設(shè)置待發(fā)送的至少一個窄帶信號的中心頻點(diǎn)，以使所述中心頻點(diǎn)大于(2k-l)fp/2+B/2，且小于€fp+(2k+l)fp/2-B/2，k取整數(shù)。
[0076]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實(shí)現(xiàn)上述各方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成。前述的程序可以存儲于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中。該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述各方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括:R0M、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。
[0077]如圖7所示，本發(fā)明提供的信號發(fā)射裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖中所示，本實(shí)施例一所述的信號發(fā)射裝置包括:獲取模塊10、確定模塊20、設(shè)置模塊30及發(fā)送模塊40。其中，所述獲取模塊10用于獲取采樣裝置所用偽隨機(jī)序列的周期變化頻率fp。所述確定模塊20用于根據(jù)所述周期變化頻率fp及待發(fā)送窄帶信號的帶寬B，確定設(shè)置參數(shù)ξ。所述設(shè)置模塊30用于根據(jù)所述周期變化頻率fp和所述設(shè)置參數(shù)ξ，設(shè)置所述待發(fā)送窄帶信號的最小頻點(diǎn)和最大頻點(diǎn)，以使所述最小頻點(diǎn)大于或等于(2k-l)fp/2，所述最大頻點(diǎn)小于或等于lfp+(2k+l)fp/2，其中，k為整數(shù)。所述發(fā)送模塊40用于向所述采樣裝置發(fā)送所述窄帶信號。
[0078]本實(shí)施例通過設(shè)置待發(fā)送窄帶信號的最小頻點(diǎn)與最大頻點(diǎn)，使得采樣裝置根據(jù)接收到的所述窄帶信號生成的待重構(gòu)的稀疏矩陣中非零位置就能大幅減少，且采樣裝置所需的采樣通道也能有效的減少，進(jìn)而降低了采樣裝置重構(gòu)原始信號的復(fù)雜度，提高了采樣裝置的重構(gòu)效率。
[0079]進(jìn)一步地，上述實(shí)施例中所述獲取模塊可采用如圖8所示的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。具體地，所述獲取模塊包括:發(fā)送單元11和第一獲取單元12。其中，所述發(fā)送單元用于向所述采樣裝置發(fā)送獲取請求，以使所述采樣裝置根據(jù)所述獲取請求，反饋攜帶有所述采樣裝置所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp的獲取響應(yīng)。所述獲取單元用于根據(jù)所述獲取響應(yīng)，獲取所述采樣裝置的采樣裝置所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp?；蛘?，所述發(fā)送單元11用于向所述采樣裝置發(fā)送獲取請求，以使所述采樣裝置根據(jù)所述獲取請求，反饋攜帶有頻率標(biāo)識的獲取響應(yīng)。所述第一獲取單元12用于根據(jù)頻率標(biāo)識與偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp的對應(yīng)關(guān)系，獲取所述頻率標(biāo)識對應(yīng)的偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp?；蛘?，所述獲取模塊可采用如圖9所述的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，具體地，如圖所示，所述獲取模塊包括:接收單元13和第二獲取單元14。其中，所述接收單元13用于接收所述采樣裝置發(fā)送的攜帶有所述采樣裝置所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp的信元。所述第二獲取單元14用于根據(jù)所述信元，獲取所述采樣裝置所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp。
[0080]進(jìn)一步地，上述實(shí)施例中所述的確定模塊具體用于:當(dāng)所述周期變化頻率fp大于或等于所述待發(fā)送窄帶信號的帶寬B，確定所述設(shè)置參數(shù)ξ等于零；當(dāng)所述周期變化頻率fp大于或等于所述待發(fā)送窄帶信號的帶寬B時，確定所述設(shè)置參數(shù)ξ等于小于B/fp，且大于或等于B/fp-l的正整數(shù)。
[0081]在本發(fā)明所提供的幾個實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的裝置和方法，可以通過其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述模塊的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，例如多個模塊或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng)。所述作為分離部件說明的模塊可以是或者也可以不是物理上分開的，作為模塊顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。
[0082]如圖10所示，本發(fā)明提供的采樣系統(tǒng)實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖中所示，本實(shí)施例一所述的采樣系統(tǒng)，包括:信號發(fā)射裝置50以及采樣裝置60。其中所述信號發(fā)射裝置50用于獲取采樣裝置所用偽隨機(jī)序列的周期變化頻率fp;根據(jù)所述周期變化頻率fp及待發(fā)送窄帶信號的帶寬B，確定設(shè)置參數(shù)ξ ;根據(jù)所述周期變化頻率fp和所述設(shè)置參數(shù)ξ，設(shè)置所述待發(fā)送窄帶信號的最小頻點(diǎn)和最大頻點(diǎn)，以使所述最小頻點(diǎn)大于或等于(2k-l)fp/2，所述最大頻點(diǎn)小于或等于ξ fp+(2k+l)fp/2，其中，k為整數(shù)；向所述采樣裝置發(fā)送所述窄帶信號。所述采樣裝置60用于接收所述窄帶信號發(fā)送的窄帶信號，并基于壓縮傳感原理重構(gòu)原始信號發(fā)送設(shè)備發(fā)送的原始信號。
[0083]在上述實(shí)施例中，對各個實(shí)施例的描述都各有側(cè)重，某個實(shí)施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實(shí)施例的相關(guān)描述。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。
[0084]上述以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)的集成的模塊，可以存儲在一個計(jì)算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中。上述軟件功能單元存儲在一個存儲介質(zhì)(Memory)中,包括若干指令用以使得一臺計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)或處理器(processor)執(zhí)行本發(fā)明各個實(shí)施例所述方法的部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括:U盤、移動硬盤、只讀存儲器(Read-OnIyMemory,簡稱 ROM)、隨機(jī)存取存儲器(Random Access Memory,簡稱 RAM)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。
[0085]最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種窄帶信號發(fā)送方法，其特征在于，包括: 信號發(fā)射裝置獲取信號接收端所用偽隨機(jī)序列的周期變化頻率fp; 所述信號發(fā)射裝置根據(jù)所述周期變化頻率fp及待發(fā)送窄帶信號的帶寬B，確定設(shè)置參數(shù)ξ ; 所述信號發(fā)射裝置根據(jù)所述周期變化頻率fp和所述設(shè)置參數(shù)I，設(shè)置所述待發(fā)送窄帶信號的最小頻點(diǎn)和最大頻點(diǎn)，以使所述最小頻點(diǎn)大于或等于(2k-l)fp/2，所述最大頻點(diǎn)小于或等于€fp+(2k+l)fp/2，其中，k為整數(shù)； 所述信號發(fā)射裝置向所述信號接收端發(fā)送所述窄帶信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的窄帶信號發(fā)送方法，其特征在于，所述信號發(fā)射裝置獲取信號接收端所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp，包括: 所述信號發(fā)射裝置向所述信號接收端發(fā)送頻率獲取請求，以使所述信號接收端根據(jù)所述頻率獲取請求，反饋攜帶有所述信號接收端所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp的獲取響應(yīng)； 所述信號發(fā)射裝置根據(jù)所述頻率獲取響應(yīng)，獲取所述信號接收端所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp ； 或者，所述信號發(fā)射裝置獲取信號接收端所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp，包括: 所述信號發(fā)射裝置向所述`信號接收端發(fā)送標(biāo)識獲取請求，以使所述信號接收端根據(jù)所述標(biāo)識獲取請求，反饋攜帶有頻率標(biāo)識的獲取響應(yīng)； 所述信號發(fā)射裝置根據(jù)頻率標(biāo)識與偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp的對應(yīng)關(guān)系，獲取所述頻率標(biāo)識對應(yīng)的偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp ； 或者，所述信號發(fā)射裝置獲取信號接收端所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp，包括: 所述信號發(fā)射裝置接收所述信號接收端發(fā)送的攜帶有所述信號接收端所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp的信元； 所述信號發(fā)射裝置根據(jù)所述信元，獲取所述信號接收端所用偽隨機(jī)序列Pi(t)的周期變化頻率fp。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的窄帶信號發(fā)送方法，其特征在于，所述信號發(fā)射裝置根據(jù)所述周期變化頻率fp及待發(fā)送窄帶信號的帶寬B，確定設(shè)置參數(shù)ξ，包括: 若所述周期變化頻率fp大于或等于所述待發(fā)送窄帶信號的帶寬B，所述信號發(fā)射裝置確定所述設(shè)置參數(shù)ξ等于零； 若所述周期變化頻率fp大于或等于所述待發(fā)送窄帶信號的帶寬B，所述信號發(fā)射裝置確定所述設(shè)置參數(shù)ξ為小于B/fp，且大于或等于B/fp-l的正整數(shù)。
4.一種信號發(fā)射裝置，其特征在于，包括: 獲取模塊，用于獲取信號接收端所用偽隨機(jī)序列的周期變化頻率fp ; 確定模塊，用于根據(jù)所述周期變化頻率fp及待發(fā)送窄帶信號的帶寬B，確定設(shè)置參數(shù)I ; 設(shè)置模塊，用于根據(jù)所述周期變化頻率fp和所述設(shè)置參數(shù)I，設(shè)置所述待發(fā)送窄帶信號的最小頻點(diǎn)和最大頻點(diǎn)，以使所述最小頻點(diǎn)大于或等于(2k-l)fp/2，所述最大頻點(diǎn)小于或等于€fp+(2k+l)fp/2，其中，k為整數(shù)； 發(fā)送模塊，用于向所述信號接收端發(fā)送所述窄帶信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號發(fā)射裝置，其特征在于，所述獲取模塊，包括: 發(fā)送單元，用于向所述信號接收端發(fā)送獲取請求，以使所述信號接收端根據(jù)所述獲取請求，反饋攜帶有所述信號接收端所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp的獲取響應(yīng)；第一獲取單元，用于根據(jù)所述獲取響應(yīng)，獲取所述信號接收端的信號接收端所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp ； 或者 所述發(fā)送單元，用于向所述信號接收端發(fā)送獲取請求，以使所述信號接收端根據(jù)所述獲取請求，反饋攜帶有頻率標(biāo)識的獲取響應(yīng)； 所述第一獲取單元，用于根據(jù)頻率標(biāo)識與偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp的對應(yīng)關(guān)系，獲取所述頻率標(biāo)識對應(yīng)的偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp ； 或者，所述獲取模塊，包括: 接收單元，用于接收所述信號接收端發(fā)送的攜帶有所述信號接收端所用偽隨機(jī)序列Pi (t)的周期變化頻率fp的信元； 第二獲取單元，用于根據(jù)所述信元，獲取所述信號接收端所用偽隨機(jī)序列Pi(t)的周期變化頻率fp。
6.根據(jù) 權(quán)利要求4或5所述的信號發(fā)射裝置，其特征在于，所述確定模塊，具體用于當(dāng)所述周期變化頻率fp大于或等于所述待發(fā)送窄帶信號的帶寬B，確定所述設(shè)置參數(shù)ξ等于零；當(dāng)所述周期變化頻率fp大于或等于所述待發(fā)送窄帶信號的帶寬B時，確定所述設(shè)置參數(shù)ξ等于小于B/fp，且大于或等于B/fp-l的正整數(shù)。
7.一種米樣系統(tǒng)，其特征在于，包括上述權(quán)利要求4~6中任一所述的信號發(fā)射裝置及信號接收端。
【文檔編號】H04B1/00GK103873075SQ201210547883
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月17日
【發(fā)明者】朱胡飛 申請人:華為技術(shù)有限公司