[发明专利]一种基于FPGA的压缩感知方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的压缩感知方法，该方法在压缩感知系统上实现，压缩感知系统包括麦克风、供电模块、AD转换模块、FPGA模块、串口模块、第一无线模块、第二无线模块和上位机；麦克风与AD转换模块相连，AD转换模块与FPGA模块相连，第一无线模块通过串口模块与FPGA模块相连，麦克风、AD转换模块、FPGA模块、串口模块和第一无线模块均由供电模块供电；第二无线模块与上位机相连，第一无线模块和第二无线模块无线通信；其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）麦克风采集声音信号，并将声音信号传送至AD转换模块；

（2）AD转换模块将声音信号转化为数字信号，并送至FPGA模块；

（3）FPGA模块将采样后得到的数字信号进行编码测量，得到非自适应线性投影值，该步骤具体为：将数字信号 x 投影到一组测量向量                                                上，而得到非自适应线性投影值，式中，<>表示矩阵的乘积，为的转置矩阵，m为矩阵的维数；

写成矩阵形式为：                   

                              ；                        

式中：是矩阵，是的非自适应投影值矩阵，是的测量矩阵；

（4）FPGA模块将非自适应线性投影值通过串口传输给第一无线模块，由第一无线模块和第二无线模块传输给上位机；

（5）上位机接收到投影值后通过正交匹配追踪算法来恢复原始信号：所述正交匹配追踪算法步骤如下;

（5.1）初始化余量，索引集合，迭代次数；

（5.2）找到索引，使其满足；

（5.3）增加索引集合和集合；

（5.4）用最小二乘法去获得新的信号估计；

（5.5）计算新的余量 ；

（5.6）增加，验证，是否成立，如果成立，则返回步骤5.2，如果不成立，则转入步骤5.7；

（5.7）最后即为要恢复的信号。