[发明专利]用于流式传输数据的压缩感测的方法和用于执行所述方法的设备

说明书

本发明提供一种用于感测流式传输数据的计算机实施方法，其包括使用重叠开窗递归地取样输入数据流以获得关于所述输入数据流的至少一个先前测量值，及将所述至少一个先前测量值用于获得后续测量值。

技术领域

本发明涉及一种用于流式传输数据的压缩感测的方法并涉及用于执行所述方法的装置。更具体地说，一些实施例包含：一种用于流式传输数据的压缩感测的方法，其使用用于对流式传输数据执行压缩感测的递归算法；和一种设备或系统或计算机程序产品，其能够执行用于流式传输数据的压缩感测的方法。

背景技术

在信号处理领域中，所关注的信号可通过使用在适当选择的标准正交基中的几个系数稀疏地表示。示范性地，傅立叶基用于频带受限信号或小波基用于分段连续信号，例如图像。虽然相应基中的少量系数足以表示这些信号，但尼奎斯特/香农取样定理表明至少为所述信号带宽的两倍的取样速率。此类取样速率在此项技术中被称为尼奎斯特率。在多数情况下，所指示的取样速率比系数的足够数目高得多。

最近，针对不根据信号的带宽而是根据其信息内容(即，所述信号的自由度的数目)取样信号而引入压缩感测(CS)框架。用于取样的此范式表明相较于用于在某一给定基中具有稀疏表示的信号的经典取样理论更低的取样速率。在天文学和生物医学成像中自然产生的典型信号拟合此模型。

发明内容

本发明根据其实施例中的一者提出一种用于感测流式传输数据的计算机实施方法，其包括使用重叠开窗递归地取样输入数据流来获得关于所述输入数据流的至少一个先前测量值及将所述至少一个先前测量值用于获得后续测量值。

根据本发明的另一实施例提出一种用于感测流式传输数据的系统，其包含多个模块，每一模块包括其上具有用于以下操作的计算机可执行指令的计算机可读媒体：使用重叠开窗递归地取样输入数据流来获得关于所述输入数据流的至少一个先前测量值，及将所述至少一个先前测量值用于获得后续测量值。

根据本发明的又一实施例提出一种计算机可读存储媒体，其上记录有用于感测流式传输数据的计算机程序，所述计算机程序包括能够使用重叠开窗递归地取样输入数据流来获得关于所述输入数据流的至少一个先前测量值及将所述至少一个先前测量值用于获得后续测量值的算法。

根据本发明的另一实施例，提出一种用于执行流式传输数据的压缩感测的设备，其包括经设置用于使用重叠开窗递归地取样输入数据流来获得关于所述输入数据流的至少一个先前测量值的递归取样器以及将至少一个先前测量值用于获得后续测量值的单元。

根据本发明的一个实施例，流式传输数据的感测是流式传输数据的压缩感测，并且用于感测流式传输数据的方法将递归方案用于执行取样。将至少一个先前测量值用于获得后续测量值的步骤包括处理在递归取样步骤期间经由递归估计所抽样的输入数据流。

根据本发明的另一实施例，本发明所提出的方法和装置涉及关于数据流的关于在先前估计值获得步骤期间所获得的先前估计值的输入信息，所述先前估计值获得步骤在所述递归取样步骤之前。所述方法进一步包括基于在数据流支集检测步骤期间所获得的信息执行计数估计及基于在所述递归估计步骤期间所获得的数据计算用于数据流支集集合的最小二乘估计(LSE)值。此外，所述方法根据本发明的另一实施例包括求平均值步骤，其中对用于计算平均值的所计算最小二乘估计值、计数估计值和先前估计值求平均值以获得平均值。所述平均值用于获得用于流式传输数据的新估计值。

根据本发明的又一实施例，本发明提出的所述方法进一步包括分析流式传输数据的压缩感测的计算复杂度并估计用于感测流式传输数据的方法的误差度的步骤。所述方法进一步包括在迭代优化算法中获得收敛以解码新窗口，所述获得步骤包括利用所述重叠开窗步骤所使用的重叠窗口结构和关于所述先前窗口的信号估计值。所述方法还进一步包括对从多个窗口获得的信号估计值求平均值、执行支集集合检测和信号幅度估计。

还可根据本发明应用用于在高测量噪声的存在下进行稳固支集估计的表决方案。

附图说明