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Title:
NARROW BAND SIGNAL TRANSMITTING METHOD, SIGNAL TRANSMITTING DEVICE AND SAMPLING SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/094586
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided are a narrow band signal transmitting method, signal transmitting device and sampling system, the method comprising: acquiring a periodic variation frequency fp in a pseudo random sequence used by a sampling device; determining a setting parameter ξ according to the periodic variation frequency fp and the bandwidth B of a to-be-transmitted narrow band signal; setting the minimum and maximum frequency points of the to-be-transmitted narrow band signal according to the periodic variation frequency fp and the setting parameter ξ, the minimum frequency point being greater than or equal to (2k-1) fp /2, and the maximum frequency point being less than or equal to ξfp +(2k+1) fp /2, wherein k is an integer; and transmitting the narrow band signal to the sampling device. An embodiment of the present invention greatly reduces the non-zero position in a to-be-reconstituted sparse matrix generated by a sampling device, thus reducing the calculation complexity of reconstituting an original signal by the sampling device, and improving the reconstitution efficiency of the sampling device.

Inventors:
ZHU HUFEI (CN)
Application Number:
PCT/CN2013/089632
Publication Date:
June 26, 2014
Filing Date:
December 17, 2013
Export Citation:
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Assignee:
HUAWEI TECH CO LTD (CN)
International Classes:
H04B7/08
Foreign References:
CN102571034A2012-07-11
CN101795248A2010-08-04
US8000660B12011-08-16
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Claims:
权利要求

1、 一种窄带信号发送方法, 其特征在于, 包括: 信号发射装置获取信号接收端所用伪随机序列的周期变化频率 Φ; 所述信号发射装置根据所述周期变化频率 fp及待发送窄带信号的带宽

B, 确定设置参数 ξ ; 所述信号发射装置根据所述周期变化频率 fp和所述设置参数 ξ , 设置 所述待发送窄带信号的最小频点和最大频点, 以使所述最小频点大于或等于 (2k-l) /2, 所述最大频点小于或等于 fp +(2k+l) /2, 其中, k为整数; 所述信号发射装置向所述信号接收端发送所述窄带信号。

2、 根据权利要求 1 所述的窄带信号发送方法, 其特征在于, 所述信号 发射装置获取信号接收端所用伪随机序列 Pi(t)的周期变化频率 φ, 包括: 所述信号发射装置向所述信号接收端发送频率获取请求, 以使所述信号 接收端根据所述频率获取请求,反馈携带有所述信号接收端所用伪随机序列 Pi(t)的周期变化频率 φ的获取响应; 所述信号发射装置根据所述频率获取响应 , 获取所述信号接收端所用伪 随机序列 Pi(t)的周期变化频率 φ; 或者,所述信号发射装置获取信号接收端所用伪随机序列 Pi(t)的周期变 化频率 Φ, 包括: 所述信号发射装置向所述信号接收端发送标识获取请求, 以使所述信号 接收端根据所述标识获取请求, 反馈携带有频率标识的获取响应; 所述信号发射装置根据频率标识与伪随机序列 Pi(t)的周期变化频率 φ 的对应关系, 获取所述频率标识对应的伪随机序列 Pi(t)的周期变化频率 φ; 或者,所述信号发射装置获取信号接收端所用伪随机序列 Pi(t)的周期变 化频率 φ, 包括: 所述信号发射装置接收所述信号接收端发送的携带有所述信号接收端 所用伪随机序列 Pi(t)的周期变化频率 fp的信元; 所述信号发射装置根据所述信元, 获取所述信号接收端所用伪随机序列

Pi(t)的周期变化频率 。

3、 根据权利要求 1或 2所述的窄带信号发送方法, 其特征在于, 所述 信号发射装置根据所述周期变化频率 φ及待发送窄带信号的带宽 B,确定设 置参数 ξ , 包括: 若所述周期变化频率 φ大于或等于所述待发送窄带信号的带宽 Β,所述 信号发射装置确定所述设置参数 ξ等于零;

若所述周期变化频率 φ大于或等于所述待发送窄带信号的带宽 Β,所述 信号发射装置确定所述设置参数 ξ为小于 Β/ φ, 且大于或等于 Β/ φ-l的正 整数。

4、 一种信号发射装置, 其特征在于, 包括: 获取模块, 用于获取信号接收端所用伪随机序列的周期变化频率 fp; 确定模块, 用于根据所述周期变化频率 φ及待发送窄带信号的带宽 B , 确定设置参数 ξ; 设置模块, 用于根据所述周期变化频率 fp和所述设置参数 ξ , 设置所 述待发送窄带信号的最小频点和最大频点, 以使所述最小频点大于或等于 (2k-l) /2, 所述最大频点小于或等于 fp +(2k+l) /2, 其中, k为整数; 发送模块, 用于向所述信号接收端发送所述窄带信号。

5、 根据权利要求 4所述的信号发射装置, 其特征在于, 所述获取模块, 包括: 发送单元, 用于向所述信号接收端发送获取请求, 以使所述信号接收端 根据所述获取请求,反馈携带有所述信号接收端所用伪随机序列 Pi(t)的周期 变化频率 φ的获取响应; 第一获取单元, 用于根据所述获取响应, 获取所述信号接收端的信号接 收端所用伪随机序列 Pi(t)的周期变化频率 φ; 或者

所述发送单元, 用于向所述信号接收端发送获取请求, 以使所述信号接 收端根据所述获取请求, 反馈携带有频率标识的获取响应; 所述第一获取单元,用于根据频率标识与伪随机序列 Pi(t)的周期变化频 率 φ的对应关系, 获取所述频率标识对应的伪随机序列 Pi(t)的周期变化频 率 Φ;

或者, 所述获取模块, 包括: 接收单元, 用于接收所述信号接收端发送的携带有所述信号接收端所用 伪随机序列 Pi(t)的周期变化频率 φ的信元;

第二获取单元, 用于根据所述信元, 获取所述信号接收端所用伪随机序 列 Pi(t)的周期变化频率 φ。

6、 根据权利要求 4或 5所述的信号发射装置, 其特征在于, 所述确定 模块, 具体用于当所述周期变化频率 fp 大于或等于所述待发送窄带信号的 带宽 B,确定所述设置参数 ξ等于零; 当所述周期变化频率 φ大于或等于所 述待发送窄带信号的带宽 Β时, 确定所述设置参数 ξ等于小于 Β/ φ, 且大 于或等于 Β/ φ-l的正整数。 7、 一种釆样系统, 其特征在于, 包括上述权利要求 4~6中任一所述的 信号发射装置及信号接收端。

Description:
窄带信号发送方法、 信号发射装置及采样系统 技术领域

本发明涉及通信技术, 尤其涉及一种窄带信号发送方法、 信号发射装置 及釆样系统。

背景技术

压缩传感理论对可压缩的信号通过远低于奈奎 斯特 Nyquist标准的方式 进行数据釆样, 釆集的数据量远远小于传统釆样所需数据量, 并能精确地重 构原始信号。 具体地, 压缩传感理论主要包括信号的稀疏表示、 编码测量和重构算法 等三个方面。 其中, 信号的稀疏表示就是将信号投影到正交变换基 , 所得到 的变换向量是稀疏的或者近似稀疏的。例如 γ200=Φ200 800S800的稀疏矩 阵, 即为原始信号 S的稀疏表示。 其中, S为 800个原始信号的列向量。 该 S向量经过 Φ200 χ 800的正交变换后得到稀疏矩阵 y200 , 即只包含有远小 于 800个非零值的矩阵。 常用的变换基有: 离散余弦变换基、 快速傅里叶变 换基、 离散小波变换基、 曲波变换(Curvelet )基、 加窗傅立叶变换( Gabor ) 基以及冗余字典等。 在编码测量中, 首先选择稳定的投影矩阵, 为了确保信 号的线'ί投影能够保持信号的原始结构, 投影矩阵必须满足约束等距'ί (Restricted isometry property, RIP)条件, 即满足 y= Φ S= Φ Ψ Hx=Tx的约束条 件下找到非零元素个数最少的 X , 最后精确重构原始信号 S= W Hx。 其中, Τ=Φ Ψ Η为传感矩阵。 如图 1所示的釆样装置的实现原理示意图, 釆样装置是信号接收端的一 种。 釆样装置接收信号发射装置发送的原始信号 x(t:)。 该原始信号 x(t)包括 Num— band个窄带信号, 每个窄带信号的带宽为 B; 而釆样装置共包括 m个 釆样通道。 每个通道都对原始信号 x(t)进行处理并釆样。 釆样装置在每个通 道先用周期为 Tp的伪随机序列 Pi(t)与原始信号 x(t)相乘, 相乘的结果 经过 截止频率为 l/(2Ts)的低通滤波器 h(t) , 再由低于 Nyquist釆样率的釆样率为 fs=l/Ts的低速率模数转换器 ADC进行釆样。 其后, 釆样装置根据各个通道 得到的釆样序列 yl [n], y2[n], ... , ym[n] , ( n= 1,2,— ,Num— sample ), 用信号重 构方法恢复原始信号 x(t)。 第 i 个通道的釆样序列表示为 yi[n] , 其中 n=l, 2, ... ,Num— sample, Num— sample为釆样总个数。 伪随机序列 Pi(t)的周期 为 Tp, 则其周期变化的频率为 φ=1/Τρ。 需要指出的是, 伪随机序列 Pi(t)通 常是取值在 +1和 -1之间变化的序列。 在所述釆样系统中, 伪随机序列 Pi(t) 取值变化的频率通常不小于 Nyquist釆样率, 而所述伪随机序列 Pi(t)的周期 为 Tp, 指在下一个 Tp周期内, 重复上一个 Tp周期的伪随机序列。 图 2为从频域的角度分析上述釆样装置的工作原 。 原始信号 x(t)的频 谱为 X(f), 如图 2a所示。 上述釆样装置的工作原理等效于以下的过程: 1.把 X(f)分成若干个宽度为 φ的部分,如图 2a所示。 图 2a的两条相邻 的竖直方向的虚线中间, 就是一个宽度为 fp 的部分, 由图可容易看到, 所 示 竖直方 向 的虚线分成的各个宽度 φ 的 区 间 分别 是:

[-(2Κ+1)ίρ/2,-(2Κ-1) /2] [-5fp/2,-3fp/2] 、 [-3φ/2, -φ/2]、 [-fp/2, fp/2]、

[φ/2, 3φ/2]、 [3fp/2, 5 /2] [(2K-l)fp/2,(2K+l)fp/2] 0 其中, K为自然数。 这里 [a,b]表示从频点 a到频点 b的一个区间, 区间包括大于 a且小于 b的所 有频点。 可以看到, 图 2a所示的竖直方向的虚线分成的各个宽度 φ的区间 可以表示为 [(2k-l) /2, (2k+l)fp/2], 其中的 k=-K 2, -1 , 0, 1 , 2…… K。

2.上述由 X(f)分得的若干个宽度为 φ的部分, 组成一个稀疏向量, 即 非零值的项比较少的向量, 如图 2b所示。 3.釆样装置根据各个通道得到的釆样序列 yl [n], y2[n], ... , ym[n] ,

( η= 1,2, ... , Num— sample ), 用信号重构方法恢复原始信号 x(t)。 从图 2a和 2b可以看出, 上述稀疏向量中没有窄带信号的位置处为零, 有窄带信号的位置处不为零。 由于一个窄带信号 3在频域上被图 2a所示的 虚线隔开, 因此一个窄带信号 3在稀疏向量中需对应两个非零位置, 进而使 得稀疏向量中非零位置较多,所需釆用的釆样 通道的数目 m也就越大,重构 原始信号的复杂程度也就随之增加。

发明内容

本发明的多个方面提供一种窄带信号发送方法 、信号发射装置及釆样系 统, 用以降低信号重构的复杂度。 本发明的第一个方面, 提供一种窄带信号发送方法, 包括: 信号发射装置获取信号接收端所用伪随机序列 的周期变化频率 φ; 所述信号发射装置根据所述周期变化频率 fp及待发送窄带信号的带宽 B, 确定设置参数 ξ ; 所述信号发射装置根据所述周期变化频率 fp和所述设置参数 ξ , 设置 所述待发送窄带信号的最小频点和最大频点, 以使所述最小频点大于或等于 (2k-l) /2, 所述最大频点小于或等于 fp +(2k+l) /2, 其中, k为整数; 所述信号发射装置向所述信号接收端发送所述 窄带信号。

如上所述的窄带信号发送方法, 其中, 所述信号发射装置获取信号接收 端所用伪随机序列 Pi(t)的周期变化频率 fp, 包括: 所述信号发射装置向所述信号接收端发送频率 获取请求, 以使所述信号 接收端根据所述频率获取请求,反馈携带有所 述信号接收端所用伪随机序列 Pi(t)的周期变化频率 φ的获取响应; 所述信号发射装置根据所述频率获取响应, 获取所述信号接收端所用伪 随机序列 Pi(t)的周期变化频率 φ; 或者,所述信号发射装置获取信号接收端所用 伪随机序列 Pi(t)的周期变 化频率 Φ, 包括: 所述信号发射装置向所述信号接收端发送标识 获取请求, 以使所述信号 接收端根据所述标识获取请求, 反馈携带有频率标识的获取响应; 所述信号发射装置根据频率标识与伪随机序列 Pi(t)的周期变化频率 φ 的对应关系, 获取所述频率标识对应的伪随机序列 Pi(t)的周期变化频率 φ; 或者,所述信号发射装置获取信号接收端所用 伪随机序列 Pi(t)的周期变 化频率 φ, 包括: 所述信号发射装置接收所述信号接收端发送的 携带有所述信号接收端 所用伪随机序列 Pi(t)的周期变化频率 fp的信元; 所述信号发射装置根据所述信元, 获取所述信号接收端所用伪随机序列 Pi(t)的周期变化频率 。

如上所述的窄带信号发送方法 , 所述信号发射装置根据所述周期变化频 率 φ及待发送窄带信号的带宽 B, 确定设置参数 ξ , 包括: 若所述周期变化频率 φ大于或等于所述待发送窄带信号的带宽 Β,所述 信号发射装置确定所述设置参数 ξ等于零; 若所述周期变化频率 φ大于或等于所述待发送窄带信号的带宽 Β,所述 信号发射装置确定所述设置参数 ξ为小于 Β/ φ, 且大于或等于 Β/ φ-l的正 整数。 本发明的第二个方面, 提供一种信号发射装置, 包括: 获取模块, 用于获取信号接收端所用伪随机序列的周期变 化频率 fp; 确定模块, 用于根据所述周期变化频率 φ及待发送窄带信号的带宽 B , 确定设置参数 ξ; 设置模块, 用于根据所述周期变化频率 fp和所述设置参数 ξ , 设置所 述待发送窄带信号的最小频点和最大频点, 以使所述最小频点大于或等于 (2k-l) /2, 所述最大频点小于或等于 fp +(2k+l) /2, 其中, k为整数; 发送模块, 用于向所述信号接收端发送所述窄带信号。

如上所述的信号发射装置, 所述获取模块, 包括: 发送单元, 用于向所述信号接收端发送获取请求, 以使所述信号接收端 根据所述获取请求,反馈携带有所述信号接收 端所用伪随机序列 Pi(t)的周期 变化频率 φ的获取响应; 第一获取单元, 用于根据所述获取响应, 获取所述信号接收端的信号接 收端所用伪随机序列 Pi(t)的周期变化频率 φ; 或者

所述发送单元, 用于向所述信号接收端发送获取请求, 以使所述信号接 收端根据所述获取请求, 反馈携带有频率标识的获取响应; 所述第一获取单元,用于根据频率标识与伪随 机序列 Pi(t)的周期变化频 率 φ的对应关系, 获取所述频率标识对应的伪随机序列 Pi(t)的周期变化频 率 Φ;

或者, 所述获取模块, 包括:

接收单元, 用于接收所述信号接收端发送的携带有所述信 号接收端所用 伪随机序列 Pi(t)的周期变化频率 φ的信元; 第二获取单元, 用于根据所述信元, 获取所述信号接收端所用伪随机序 列 Pi(t)的周期变化频率 φ。

如上所述的信号发射装置, 其中, 所述确定模块, 具体用于当所述周期 变化频率 φ大于或等于所述待发送窄带信号的带宽 Β,确定所述设置参数 ξ 等于零; 当所述周期变化频率 φ 大于或等于所述待发送窄带信号的带宽 Β 时, 确定所述设置参数 ξ为小于 Β/ φ, 且大于或等于 Β/ φ-l的正整数。 本发明的第三个方面, 提供一种釆样系统, 包括本发明实施例提供的信 号发射装置以及信号接收端。

由上述技术方案可知, 本发明实施例通过设置待发送窄带信号的最小 频 点与最大频点,使得釆样装置根据接收到的所 述窄带信号生成的待重构的稀 疏矩阵中非零位置就能大幅减少,且釆样装置 所需的釆样通道也能有效的减 少, 进而降低了釆样装置重构原始信号的复杂度, 提高了釆样装置的重构效 率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中 的技术方案, 下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一 简单地介绍, 显而易见地, 下 面描述中的附图是本发明的一些实施例, 对于本领域普通技术人员来讲, 在 不付出创造性劳动性的前提下, 还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1为现有技术釆样装置的釆样原理示意图;

图 2a为现有技术釆样装置在重构原始信号前, L个釆样通道釆集到的 窄带信号在频域上的示意图; 图 2b为现有技术釆样装置根据接收到的窄带信号 成的稀疏向量的原 理示意图; 图 3本发明提供的窄带信号发送方法实施例一的 程示意图; 图 4为釆用本发明实施例一所述的方法后釆样装 根据接收到的窄带信 号生成的稀疏向量的原理示意图; 图 5为现有技术中当窄带信号的带宽 B大于所述釆样装置所用伪随机序 列 Pi(t)的周期变化频率 φ时, 釆样装置釆集到的所述窄带信号在频域上的 示意图;

图 6为釆用本发明实施例所述的方法,当窄带信 的带宽 B大于所述釆 样装置所用伪随机序列 Pi(t)的周期变化频率 fp时, 釆样装置釆集到的所述 窄带信号在频域上的示意图; 图 7为本发明提供的信号发射装置实施例一的结 示意图; 图 8为本发明提供的信号发射装置实施例中获取 块一具体实现实例的 结构示意图; 图 9为本发明提供的信号发射装置实施例中获取 块另一具体实现实例 的结构示意图;

图 10为本发明提供的釆样系统实施例一的结构示 图。

具体实施方式 为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚, 下面将结合本发 明实施例中的附图, 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述, 显然, 所描述的实施例是本发明一部分实施例, 而不是全部的实施例。 基于 本发明中的实施例, 本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前 提下所获 得的所有其他实施例, 都属于本发明保护的范围。

应理解, 本发明实施例的技术方案可以应用于各种通信 系统, 例如: 全 球移动通讯 ( Global System of Mobile communication, 简称为 "GSM" )系统、 码分多址( Code Division Multiple Access, 简称为 "CDMA" ) 系统、 宽带码 分多址( Wideband Code Division Multiple Access, 简称为 "WCDMA" )系统、 通用分组无线业务(General Packet Radio Service, 简称为 "GPRS" )、 长期 演进( Long Term Evolution, 简称为 "LTE" )系统、 LTE频分双工( Frequency Division Duplex,简称为 "FDD" )系统、 LTE时分双工( Time Division Duplex, 简称为 "TDD" )、 通用移动通信系统 ( Universal Mobile Telecommunication System,简称为 "UMTS" )、全球互联微波接入( Worldwide Interoperability for Microwave Access , 简称为 " WiMAX" )通信系统等。 如图 3所示, 本发明提供的窄带信号发送方法实施例一的流 程示意图。 如图中所示, 本实施例一所述的方法, 包括如下步骤: 步骤 101、 信号发射装置获取釆样装置所用伪随机序列 Pi(t)的周期变化 频率 φ。 信号发射装置可以是基站或者接入点 ΑΡ。 所述釆样装置位于信号接收 端, 例如移动电话, 移动站点等。 本发明实施例的信号接收端是釆用压缩釆 样技术的接收端。 下面实施例中釆样装置可以认为是信号接收端 。 具体地, 所述信号发射装置获取所述釆样装置的所用伪 随机序列 Pi(t)的周期变化频 率 Φ的实施方式, 可釆用如下四种方式中的任意一种: 第一种实施方式: 所述信号发射装置预存储有所述釆样装置所用 伪随机 序列 Pi(t)的周期变化的频率 fp。所述信号发射装置直接从存储区域中获取 伪随机序列 Pi(t)的周期变化的频率 fp。 需要注意的是, 所述信号发射装置和 所述釆样装置都遵守同样的通信协议, 由所述通信协议规定所述釆样装置所 用伪随机序列 Pi(t)的周期变化的频率 fp; 通常, 所述通信协议公开成为通信 标准。

第二种实施方式: 首先, 所述信号发射装置向所述釆样装置发送频率获 取请求, 以使所述釆样装置根据所述频率获取请求, 反馈携带有所述釆样装 置所用伪随机序列 Pi(t)的周期变化频率 φ的获取响应。 然后, 所述信号发 射装置根据所述频率获取响应,获取所述釆样 装置所用伪随机序列 Pi(t)的周 期变化频率 fp。 第三种实施方式: 首先, 所述信号发射装置向所述釆样装置发送标识获 取请求, 以使所述釆样装置根据所述标识获取请求, 反馈携带有频率标识的 获取响应。 然后, 所述信号发射装置根据频率标识与伪随机序列 Pi(t)的周期 变化频率 fp的对应关系, 获取所述频率标识对应的伪随机序列 Pi(t)的周期 变化频率 。 需要注意的是, 所述信号发射装置和所述釆样装置都遵守同样 的通信协议, 由所述通信协议规定所述频率标识与所述伪随 机序列 Pi(t)的周 期变化频率 φ的对应关系。

第四种实施方式: 首先, 所述信号发射装置接收所述釆样装置发送的携 带有所述釆样装置所用伪随机序列 Pi(t)的周期变化频率 fp的信元。 然后, 所述信号发射装置根据所述信元, 获取所述釆样装置所用伪随机序列 Pi(t) 的周期变化频率 。

步骤 102、所述信号发射装置根据所述周期变化频率 φ及待发送窄带信 号的带宽 B, 确定设置参数 ξ 。 具体地, 所述信号发射装置通过判断, 若所述周期变化频率 fp 大于或 等于所述待发送窄带信号的带宽 B, 则确定所述设置参数 ξ等于零; 若所述 周期变化频率 φ小于所述待发送窄带信号的带宽 Β,则确定所述设置参数 ξ 为小于 B/ fp, 且大于或等于 B/ fp-1的正整数。 需要注意的是, 所述信号发 射装置和所述釆样装置都遵守同样的通信协议 , 当所述通信协议规定所述周 期变化频率 φ大于或等于所述待发送窄带信号的带宽 B,则所述设置参数 ξ 必然等于零。 步骤 103、所述信号发射装置根据所述周期变化频率 φ和所述设置参数 ξ , 设置所述待发送窄带信号的最小频点和最大频 点, 以使所述最小频点大 于或等于 (2k-l)fp/2, 所述最大频点小于或等于 fp +(2k+l) /2, 其中, k为 整数, 即使所述待发送窄带信号占用尽可能少的数目 的带宽为 φ 的频率区 间, 图 2a 所示的竖直方向的虚线分成的各个宽度 fp 的区间 [(2k-l)QV2, (2k+l)fp/2] , 其中的 k为整数。 具体地, 所述信号发射装置发送的窄带信号, 可以是由一个带宽为 B的 基带信号, 即频率范围大于等于 -B/2, 且小于等于 B/2的信号, 通过上变频 到载波频点获得的窄带信号,也可以直接是一 个带宽为 B的基带信号。 当一 个带宽为 B的基带信号上变频到载波频点之后,通常都 括两部分, 即正频 率部分 1和负频率部分 2, 这两部分所占的频率区间关于原点 0对称, 如图 2a所示。 即, 一个基带信号上变频到载波频点之后, 如果正频率部分是 [a, a+B] , 则负频率部分是 [-a-B, -a] , 这里 a是正数。 所以, 在这种情况下, 上 述步骤 103具体为: 若所述窄带信号为基带信号通过上变频到载波 频点获得的窄带信号, 则 根据所述周期变化频率 φ 和所述设置参数 ξ , 设置待发送的窄带信号的最 小频点与最大频点, 以使所述最小频点大于或等于 (2k-l)fp/2, 所述最大频点 小于或等于 fp +(2k+l)fp/2, 其中, k为整数, 且不等于零; 即处于正频率 部分的窄带信号, k值为正整数, 处于负频率部分的窄带信号, k值为负整 数。 特殊地, 若所述窄带信号为基带信号, 则不适用于本实施例提供的所述 方法, 所述基带信号的最小频点设置为 -B/2, 所述基带信号的最大频点设置 为 B/2。 这里需要说明的是: 所述信号发射装置可仅设置一个待发送窄带信 号 , 也可以是两个, 或两个以上。 当然, 所述信号发射装置设置的待发送窄带信 号越多, 所述釆样装置根据接收到的窄带信号, 生成重构稀疏向量中的非零 位置越少, 这样釆样装置的重构复杂度就越低, 重构效率越高。 步骤 104、 所述信号发射装置向所述釆样装置发送所述窄 带信号。 具体地, 所述信号发射装置向所述釆样装置发送所述窄 带信号。 如图 4 所示的示例,当所述窄带信号的带宽 B小于或等于所述釆样装置所用伪随机 序列 Pi(t)的周期变化频率 fp时, 釆用本实施所述的窄带信号发射方法, 使 得所述窄带信号在所述釆样装置的两相邻釆样 频点之间,现有技术中的图 2a 所示的实例具体可表征为图 4。 图 4为釆用本发明实施例一所述的方法发送 窄带信号后釆样装置在重构原始信号前, 多个釆样通道釆集到的窄带信号在 频域上的示意图。 从图 2a和图 4可知, 图 2a中所示的稀疏矩阵中非零数为 4个, 而图 4所示的稀疏矩阵中非零数为 2个。 显然釆用本发明实施例一所 述的方法可将现有技术中的待重构处理的计算 参数减少到一半, 这样可减少 釆样通道的数量, 降低了釆样装置重构原始信号的复杂程度, 提高了釆样装 置重构效率。 这里需要说明的是: 图 4所示的示例中信号发射装置发射的所 有窄带信号均釆用了本实施例所述的方法进行 了设置。釆用本实施例一所述 的方法只要对一个待发送窄带信号进行设置, 就能减少釆样装置最后生成的 稀疏矩阵中的非零值的个数, 进而降低重构原始信号的复杂程度。 显然, 信 号发射装置釆用本实施例一所述的方法设置的 待发送窄带信号越多, 就越能 降低釆样装置的重构计算的复杂程度。当所述 窄带信号的带宽 B大于所述釆 样装置所用伪随机序列 Pi(t)的周期变化频率 fp时, 釆用本实施所述的窄带 信号发射方法, 使得所述窄带信号尽量少的占用釆样装置的变 化频率区间

[ (2k-l)fp/2, ( ξ ίρ +(2k+l)fp/2]的数量。 图 5示出了当窄带信号的带宽 B大 于所述釆样装置所用伪随机序列 Pi(t)的周期变化频率 fp时, 现有技术釆样 装置釆集到的所述窄带信号在频域上的示意图 , 如图 5所示, 窄带信号占 3 个变化频率区间 [ (2k-l)fp/2, ξ ίρ +(21ί+1) /2] 0 釆用本发明实施例提供的所 述方法, 如图 6所示, 所述窄带信号只占 2个变化频率区间[ (2k-l)fp/2, ξ fp +(2k+l)fp/2]。 显然, 釆用本发明实施例一所述的方法可将现有技术 中的 待重构处理的非零计算参数减少, 进而可降低釆样装置重构原始信号的复杂 程度, 提高了釆样装置重构效率。

本实施例通过设置待发送窄带信号的最小频点 与最大频点,使得釆样装 置根据接收到的所述窄带信号生成的待重构的 稀疏矩阵中非零位置就能大 幅减少, 且釆样装置所需的釆样通道也能有效的减少, 进而降低了釆样装置 重构原始信号的复杂度, 提高了釆样装置的重构效率。 这里需要说明的是: 上述实施例中设置待发送的至少一个窄带信号 的最 小频点与最大频点的实施方式, 在窄带信号的带宽 B 已经确定不变的情况 下, 也可以改成设置窄带信号的中心频点的实施方 式。 具体地, 对于正频率 部分的窄带信号, 中心频点加上 B/2就可得到窄带信号的最大频点, 中心频 点减去 B/2就可得到窄带信号的最小频点。 因此, 上述实施例中, 所述的步 骤 102可具体为: 根据所述周期变化频率 φ, 设置待发送的至少一个窄带信 号的中心频点, 以使所述中心频点大于(2k-l)fp/2+B/2 , 且小于 ξ fp +(2k+l)fp/2- B/2 , k取整数。 本领域普通技术人员可以理解: 实现上述各方法实施例的全部或部分步 骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述 的程序可以存储于一计算机可 读取存储介质中。 该程序在执行时, 执行包括上述各方法实施例的步骤; 而 前述的存储介质包括: ROM、 RAM, 磁碟或者光盘等各种可以存储程序代 码的介质。

如图 7所示, 本发明提供的信号发射装置实施例一的结构示 意图。 如图 中所示, 本实施例一所述的信号发射装置包括: 获取模块 10、 确定模块 20、 设置模块 30及发送模块 40。其中,所述获取模块 10用于获取釆样装置所用 伪随机序列的周期变化频率 φ。 所述确定模块 20用于才艮据所述周期变化频 率 φ及待发送窄带信号的带宽 B, 确定设置参数 ξ。 所述设置模块 30用于 根据所述周期变化频率 φ 和所述设置参数 ξ , 设置所述待发送窄带信号的 最小频点和最大频点, 以使所述最小频点大于或等于 (2k-l) /2, 所述最大频 点小于或等于 fp +(2k+l) /2, 其中, k为整数。 所述发送模块 40用于向所 述釆样装置发送所述窄带信号。 本实施例通过设置待发送窄带信号的最小频点 与最大频点,使得釆样装 置根据接收到的所述窄带信号生成的待重构的 稀疏矩阵中非零位置就能大 幅减少, 且釆样装置所需的釆样通道也能有效的减少, 进而降低了釆样装置 重构原始信号的复杂度, 提高了釆样装置的重构效率。

进一步地, 上述实施例中所述获取模块可釆用如图 8所示的结构实现。 具体地, 所述获取模块包括: 发送单元 11和第一获取单元 12。 其中, 所述 发送单元用于向所述釆样装置发送获取请求, 以使所述釆样装置根据所述获 取请求, 反馈携带有所述釆样装置所用伪随机序列 Pi(t)的周期变化频率 φ 的获取响应。 所述获取单元用于根据所述获取响应, 获取所述釆样装置的釆 样装置所用伪随机序列 Pi(t)的周期变化频率 φ。 或者, 所述发送单元 11用 于向所述釆样装置发送获取请求, 以使所述釆样装置根据所述获取请求, 反 馈携带有频率标识的获取响应。 所述第一获取单元 12用于根据频率标识与 伪随机序列 Pi(t)的周期变化频率 fp的对应关系, 获取所述频率标识对应的 伪随机序列 Pi(t)的周期变化频率 。 或者, 所述获取模块可釆用如图 9所述 的结构实现, 具体地, 如图所示, 所述获取模块包括: 接收单元 13和第二 获取单元 14。 其中, 所述接收单元 13用于接收所述釆样装置发送的携带有 所述釆样装置所用伪随机序列 Pi(t)的周期变化频率 fp的信元。 所述第二获 取单元 14用于根据所述信元, 获取所述釆样装置所用伪随机序列 Pi(t)的周 期变化频率 fp。

进一步地, 上述实施例中所述的确定模块具体用于: 当所述周期变化频 率 fp 大于或等于所述待发送窄带信号的带宽 B, 确定所述设置参数 ξ等于 零; 当所述周期变化频率 φ大于或等于所述待发送窄带信号的带宽 Β时, 确定所述设置参数 ξ等于小于 Β/ φ, 且大于或等于 Β/ φ-l的正整数。 在本发明所提供的几个实施例中, 应该理解到, 所揭露的装置和方法, 可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述 的装置实施例仅仅是示意性的, 例如, 所述模块的划分, 仅仅为一种逻辑功能划分, 实际实现时可以有另外 的划分方式, 例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到 另一个系统。 所 述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以 不是物理上分开的,作为模块 显示的部件可以是或者也可以不是物理单元, 即可以位于一个地方, 或者也 可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的 需要选择其中的部分或者全部 单元来实现本实施例方案的目的。 如图 10所示, 本发明提供的釆样系统实施例一的结构示意图 。 如图中 所示, 本实施例一所述的釆样系统, 包括: 信号发射装置 50以及釆样装置 60。 其中所述信号发射装置 50用于获取釆样装置所用伪随机序列的周期变 化频率 fp; 根据所述周期变化频率 fp及待发送窄带信号的带宽 B, 确定设 置参数 ξ ; 根据所述周期变化频率 fp 和所述设置参数 ξ , 设置所述待发送 窄带信号的最小频点和最大频点, 以使所述最小频点大于或等于 (2k-l)fp/2 , 所述最大频点小于或等于 +(2k+l)fp/2, 其中, k为整数; 向所述釆样装 置发送所述窄带信号。 所述釆样装置 60用于接收所述窄带信号发送的窄带 信号, 并基于压缩传感原理重构原始信号发送设备发 送的原始信号。 在上述实施例中, 对各个实施例的描述都各有侧重, 某个实施例中没有 详述的部分, 可以参见其他实施例的相关描述。 所属领域的技术人员可以清 楚地了解到, 为描述的方便和简洁, 上述描述的系统, 装置和单元的具体工 作过程, 可以参考前述方法实施例中的对应过程, 在此不再赘述。 上述以软件功能单元的形式实现的集成的模块 , 可以存储在一个计算机 可读取存储介质中。 上述软件功能单元存储在一个存储介质 ( Memory ) 中, 包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以 是个人计算机, 服务器, 或者 网络设备等)或处理器(processor )执行本发明各个实施例所述方法的部分 步骤。 而前述的存储介质包括: U盘、 移动硬盘、 只读存储器 (Read-Only Memory, 简称 ROM )、 随机存取存储器 (Random Access Memory, 简称 RAM ), 磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质 。 最后应说明的是: 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案, 而非对其 限制; 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说 明, 本领域的普通技术 人员应当理解: 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案 进行修改, 或 者对其中部分技术特征进行等同替换; 而这些修改或者替换, 并不使相应技 术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的 精神和范围。