王鑫楊　張哲　趙侃

【摘要】 現(xiàn)階段，我國應(yīng)用的檢測算法大多以特征量的迭代過程為研究對象，這種檢測方法只適用于感知信號存在時，并不適用于全部的信號測算工作。本文將提出感知信號檢測的改進(jìn)方法和正交匹配追蹤的研究方案，以降低信號特征量的變化區(qū)間，提高感知信號檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，提高檢測的成功率。

【關(guān)鍵詞】 正交匹配 追蹤研究 壓縮感知信號 檢測算法

壓縮感知是一種新型的采樣方法，通過信號記錄每個觀測過程中投影的數(shù)據(jù)，如果感知信號資源小，則可以將這些信號資源進(jìn)行壓縮處理，以保證在觀測值數(shù)量少的情況下信號結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性和完整性。相對于重構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的感知信號，信號和圖像的重構(gòu)步驟復(fù)雜，且重構(gòu)效果很差，面對這些不能被正確重構(gòu)的感知信號，應(yīng)采用采樣的方法將特征量從樣本數(shù)據(jù)中采集出來，通過檢測目標(biāo)信號，完成檢測流程。綜上所述，通過正交匹配追蹤研究壓縮感知信號的檢測算法，其綜合應(yīng)用性能很好，檢測范圍和效果很好。

一、感知信號檢測

1. 感知信號理論概述

信息獲取是壓縮感知信號理論的核心內(nèi)容，其理論基礎(chǔ)建立在信號系數(shù)、樣本數(shù)據(jù)處于非相關(guān)性的狀態(tài)下的數(shù)據(jù)測算，通過數(shù)據(jù)重構(gòu)和特征量數(shù)據(jù)采集，以局部分析整體的方式，完成檢測流程。壓縮感知理論的內(nèi)容主要包括：①將感知信號的投影在觀測向量上，利用重構(gòu)思想對樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)測算，并建立檢測集合，如果信號程度為M，則其重構(gòu)集合稀疏度為K（K

2. 感知信號檢測原理

二、基于正交匹配追蹤的壓縮感知信號檢測算法

1.檢測算法。正交匹配追蹤是一種新型改進(jìn)算法，其檢測方法的理論依據(jù)是正交匹配理論，和其他感知信號檢測算法相比，正交匹配追蹤算法的檢測流程更為簡單，檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度很高。其檢測特點是在每次迭代中將選出的列用Gram-Schmidt正交化方法進(jìn)行正交化處理，將采集到的樣本數(shù)據(jù)選列在空間投影中，通過直觀的數(shù)據(jù)變化曲線，選擇精確的檢測算法，這種檢測方式不僅可以簡化檢測過程，還能提高樣本數(shù)據(jù)各特征量的收斂速度。在數(shù)據(jù)迭代次數(shù)相同的情況下，空間投影出的采樣信息的更新速度很快，檢測人員可以通過采樣值選出最優(yōu)投影，并隨時更新系數(shù)，以確?？臻g投影的真實性，檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度。

2. 實驗結(jié)果分析。實驗結(jié)束后，通過檢測結(jié)果進(jìn)行分析可知，在每次迭代中，OPM檢測算法的感知信號的波形都相對平穩(wěn)，在一段時間內(nèi)，其特征量不會隨著加性高斯白噪聲的變化而變化。當(dāng)采集樣本數(shù)據(jù)在規(guī)定資源數(shù)量時，OPM的檢測結(jié)果和MP的檢測結(jié)果大體相同，當(dāng)檢測閾值超過3時，OPM的檢測結(jié)果的準(zhǔn)確率明顯由于MP檢測算法。實驗結(jié)果表明，與MP檢測算法相比，本文提出的OMP檢測算法其檢測成功率很高，可以在提高檢測成功率，所需采樣點數(shù)、抑制噪聲等方面有更好的性能，所以正交匹配追蹤壓縮感知信號檢測算法是一種綜合應(yīng)用性能很好的信號檢測方法。

結(jié)論：通過上文對正交匹配追蹤壓縮感知信號檢測算法進(jìn)行系統(tǒng)分析可知，通過匹配追蹤定位感知信號，采集特征量，不僅可以方便于檢測人員搜集信號樣本，還能大大提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。通過對每次迭代的特征量進(jìn)行及時、系統(tǒng)修正，可以延長采集樣品的有效時間，以獲得更科學(xué)、更真實的檢測結(jié)果。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 劉冰，付平，孟升衛(wèi). 基于正交匹配追蹤的壓縮感知信號檢測算法[J]. 儀器儀表學(xué)報，2010，13（07）：109-113

[2] 沈躍. 基于壓縮感知理論的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)檢測與壓縮方法研究[D]. 江蘇大學(xué)，2011（11）

[3] 孫璇. 基于壓縮感知的認(rèn)知無線電頻譜感知算法研究[D]. 北京郵電大學(xué)，2012（10）