[发明专利]信号处理方法及其装置

权利要求书

1.一种信号处理装置，其特征在于，包括：

样本获取单元，用于获取训练样本；

字典配置单元，用于将字典配置为预设矩阵，所述预设矩阵中包含预设的块结构向量；

矩阵计算单元，用于根据所述预设矩阵和所述预设的块结构向量，计算稀疏系数矩阵，以使所述训练样本为所述字典和所述稀疏系数矩阵的乘积；

合并处理单元，用于利用凝聚聚类分析算法对所述稀疏系数矩阵中的间隔距离小于预设距离的块结构进行合并，并对合并后的点积最大的任意两个块结构进行再次合并，以提取出所述稀疏系数矩阵中包含的块结构向量；

矩阵修正单元，用于根据提取出的块结构向量，对所述稀疏系数矩阵进行修正；

字典更新单元，用于根据修正后的稀疏系数矩阵，对所述字典进行更新；

处理控制单元，用于当更新后的字典和所述修正后的稀疏系数矩阵呈收敛状态时，存储所述更新后的字典，否则以所述更新后的字典为当前字典并进入下次迭代，以继续对所述字典和所述稀疏系数矩阵进行更新计算；

信号处理单元，用于利用所述更新后的字典，对待处理信号进行稀疏表示。

2.根据权利要求1所述的信号处理装置，其特征在于，所述矩阵计算单元用于：通过块正交匹配追踪算法计算所述稀疏系数矩阵；

和/或所述矩阵修正单元用于：通过块正交匹配追踪算法对所述稀疏系数矩阵进行修正。

3.根据权利要求1所述的信号处理装置，其特征在于，所述处理控制单元用于：

在对所述更新后的字典的迭代次数大于或等于预设次数，和/或所述更新后的字典和所述修正后的稀疏系数矩阵的乘积与所述待处理信号之间的差异值小于或等于预设差异值的情况下，判定所述更新后的字典和所述修正后的稀疏系数矩阵呈收敛状态。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的信号处理装置，其特征在于，所述字典更新单元还用于：

修正所述字典中的原子间的相干性。

5.根据权利要求4所述的信号处理装置，其特征在于，所述字典更新单元还用于：

通过正则约束项修正所述字典中的原子间的相干性。

6.根据权利要求5所述的信号处理装置，其特征在于，所述更新后的字典和所述修正后的稀疏系数矩阵呈收敛状态时，满足下述公式：

ArgminD,b,A{||X-DA||F2+λΦ(D)},]]>

s.t.||αi||0,b≤κ,∀i,]]>

|b_j|≤s,j∈b,

其中，A∈R^K×L为所述修正后的稀疏系数矩阵，b为所述块结构向量，D∈R^d×K为所述更新后的字典，X∈R^d×L为所述待处理信号，κ为已知的最大稀疏度，λ为预设的权重值，Φ(D)为所述正则约束项，B为所述块结构向量b的最大值，和为所述更新后的字典中不同的原子，α_i为矩阵A中的第i列向量中的非0值的个数，且d<L。