[发明专利]基于信息分布模式的随机采样方法

摘要

基于信息分布模式的随机采样方法。自适应地建立与原始信号分布有相似分布特征的随机采样点进行原始信号采集的方法。本方法主要由信号采集模块(1)、信号传感器(5)、FIFO模块(8)、随机数据生成模块(9)、计算机(10)、Y分布模块(12)和信号分析模块(13)组成。当声音带宽22.05KHz时，奈奎斯特采样率需要44.1KHz，才能实现完全重建原始声音；然而，用正态分布模式采样重建原始声音时，只需要采样频率400Hz，就能够获得小于0.3％误差的声音效果。当用Y分布模式采样与奈奎斯特模式采样得到相同信号分辨率的情况下，可以大大压缩Y分布模式采样的数据量。

主权项

1.基于信息分布模式的随机采样方法，其特征在于：步骤1：启动计算机(10)随机数据生成模块(9)的奈奎斯特模块，产生奈奎斯特分布模式的N个采样点的数据组，称为奈奎斯特数据组；步骤2：将奈奎斯特数据组送到FIFO模块(8)，由该FIFO模块(8)的1个缓存模块(7)给予保存；步骤3：计算机(10)控制从FIFO模块(8)的缓存模块(7)中取出奈奎斯特数据组，送信号采集模块(1)；步骤4：信号采集模块(1)按照奈奎斯特数据组采样点对信号传感器(5)传来的原始信号采样，在奈奎斯特数据组的每一个采样点采集原始信号数值；并将采集的原始信号数值组和奈奎斯特数据组一同传回FIFO模块(8)的1个缓存模块(7)给予保存；步骤5：调出计算机(10)中的Y分布模块(12)，Y分布模块(12)通过随机数据生成模块(9)产生Y分布模块(12)的各种随机分布模式的采样点的数据组，称为Y分布模式数据组；将Y分布模式数据组分别送到FIFO模块(8)，由FIFO模块(8)的各个缓存模块(7)分别给予保存；一种模式的数据组分别存入一个独立的缓存模块(7)保存；步骤6：从FIFO模块(8)的各个缓存模块(7)中取出奈奎斯特数据组和Y分布模式数据组，送信号采集模块(1)；步骤7：信号采集模块(1)按照送来的奈奎斯特数据组和Y分布模式数据组的N个采样点对信号传感器(5)送来的原始信号进行采样，将采集的原始信号数值按照各种分布模式组成数据组，称为数值组；并将采集的原始信号数值组和对应的分布模式数据组一同送回FIFO模块(8)的有关缓存模块(7)给予保存；通过信号重建获得原始信号信息特征；步骤8：根据计算机(10)发出的指令，接收到计算机(10)发来“输送随机数据组和原始信号数值组进行计算”的指令时，FIFO模块(8)通过通信模块(6)将奈奎斯特数据组和原始信号数值组，以及Y分布模式数据组和采集的原始信号数值组一同送计算机(10)信号分析模块(13)；步骤9：信号分析模块(13)通过调整Y分布的特征统计参数μ和σ的变化，使得各分布随机数据点采样重建的原始信号信息特征与通过奈奎斯特方式采样重建的原始信号信息特征趋近；所得各种分布的优解数据组再送入信号分析模块(13)，通过叠代法计算，从各种分布的优解数据组在进化过程中所得到重建的原始信号信息特征与通过奈奎斯特采样方式所得到重建的原始信号信息特征进行比对，将具有最大适应度的个体作为最优解输出；步骤10：将Y分布个体数据组最优解存入FIFO模块(8)的一个缓存模块(7)；送信号采集模块(1)作为采集当前原始信号的采集点。