專利名稱：用于光電容積描記器(ppg)數(shù)據(jù)的欠采樣獲取和傳輸及在接收機(jī)處的全頻帶ppg數(shù)據(jù)的重 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請的特定方案總體上涉及信號處理，更具體的，涉及用于信號的欠采樣獲取、 傳輸和重建的方法。
背景技術(shù)：
壓縮感測(CS)是新興的信號處理概念，其中，可以使用比香農(nóng)/尼奎斯特 (Shannon/Nyquist)采樣定理所提出的少得多的傳感器測量值來回復(fù)具有任意高分辨率的信號。這在被感測的信號在特定域中固有的是可壓縮的或稀疏的情況下是可能的?？紤]具有M個(gè)非零頻譜成分的一類有限帶寬的信號，其中，M<<fs/2，fs是建議的采樣速率，例如尼奎斯特采樣速率。傳統(tǒng)上，這種信號能夠在獲得之后進(jìn)行壓縮，以實(shí)現(xiàn)更有效的傳輸和/ 或存儲。在CS架構(gòu)中，獲取處理(S卩，感測)可以與源壓縮相組合，并可以與信號的稀疏本質(zhì)無關(guān)。然而，在接收機(jī)端會(huì)需要這個(gè)稀疏性信息，以便執(zhí)行信號重建。通常將在CS架構(gòu)中的測量值定義為信號與隨機(jī)基礎(chǔ)函數(shù)的內(nèi)積。如果在接收機(jī)可以獲得至少2 ·Μ個(gè)樣本， 則就可以準(zhǔn)確地恢復(fù)這些信號，雖然在接收機(jī)處存在某些額外的運(yùn)算復(fù)雜性。這在體域網(wǎng) (body area network, BAN)中是有用的，因?yàn)閷⑦\(yùn)算復(fù)雜性轉(zhuǎn)移到具有靈活功率預(yù)算的節(jié)點(diǎn)，以便增加在BAN中所用的傳感器的使用壽命。CS范例可以用于與信號探測/分類、成像、數(shù)據(jù)壓縮和磁共振成像(MRI)有關(guān)的應(yīng)用。報(bào)道了 CS在改進(jìn)的信號保真度和較好的識別性能方面的優(yōu)點(diǎn)。在本申請中，提出了基于CS的信號處理，用于在護(hù)理和健康應(yīng)用的BAN內(nèi)提供低功率的傳感器。BAN在護(hù)理應(yīng)用中的重要方案是在傳感器(即發(fā)射機(jī))與聚集器(即接收機(jī))之間提供可靠的通信鏈路，同時(shí)使傳感器功率和通信等待時(shí)間最小。以前報(bào)道了包括多跳無線網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)可以觀測到高達(dá)50%的分組丟失率。然而，可以通過使用服務(wù)質(zhì)量(QoS)感知網(wǎng)絡(luò)來改進(jìn)分組丟失性能?？梢詰?yīng)用雙信道方案，其中，可以保留一條信道用于緊急警告消息。結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)5%到25%的較低分組丟失率。然而，分組丟失率會(huì)隨著網(wǎng)絡(luò)擁塞而增大。此外，研究了在BAN情況中的前向糾錯(cuò)(FEC)編碼的實(shí)用。通過使用FEC方案，對于在秒數(shù)量級上的通信等待時(shí)間可以觀測到較小的殘余分組丟失率。此外，研究了在通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)鏈路上的心電圖(ECG)信號的傳輸，對于在秒數(shù)量級上的通信等待時(shí)間獲得了較小的丟失率。使用FEC的優(yōu)點(diǎn)是以增加傳輸帶寬和傳感器復(fù)雜性為代價(jià)的。另一方面，與FEC方案相比，基于重傳的技術(shù)具有較小的帶寬損失，但由于需要在發(fā)射機(jī)處緩沖分組，因此傳感器的復(fù)雜性相當(dāng)大。還存在與往返時(shí)間成正比的等待時(shí)間損失。因此，本領(lǐng)域中需要一種方法，其在發(fā)射機(jī)處具有較低帶寬開銷和較低運(yùn)算復(fù)雜性，從而實(shí)現(xiàn)較長的傳感器壽命，同時(shí)不會(huì)損害給定分組丟失率情況下的特定應(yīng)用的目標(biāo)
質(zhì)量度量。

發(fā)明內(nèi)容
特定方案提供了一種用于信號處理的方法。所述方法總體上包括以下步驟在一裝置處產(chǎn)生非均勻的采樣時(shí)間(sampling instance)；以及在多個(gè)所述非均勻的采樣時(shí)間期間感測信號的樣本。特定方案提供了一種用于信號處理的裝置。所述裝置總體上包括產(chǎn)生器，被配置為產(chǎn)生非均勻的采樣時(shí)間；以及傳感器，被配置為在多個(gè)所述非均勻的采樣時(shí)間期間感測信號的樣本。特定方案提供了一種用于信號處理的裝置。所述裝置總體上包括用于產(chǎn)生非均勻的采樣時(shí)間的模塊；以及用于在多個(gè)所述非均勻的采樣時(shí)間期間感測信號的樣本的模塊。特定方案提供了一種用于信號處理的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括具有指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述指令可執(zhí)行以產(chǎn)生非均勻的采樣時(shí)間；并在多個(gè)所述非均勻的采樣時(shí)間期間感測信號的樣本。特定方案提供了一種感測設(shè)備。所述感測設(shè)備總體上包括產(chǎn)生器，被配置為產(chǎn)生非均勻的采樣時(shí)間；傳感器，被配置為至少在多個(gè)所述非均勻的采樣時(shí)間期間感測信號的樣本；以及發(fā)射機(jī)，被配置為發(fā)送所述感測的樣本。特定方案提供了一種用于信號處理的方法。所述方法總體上包括以下步驟在一裝置處接收從另一裝置發(fā)送信號的樣本；確定一組非均勻的采樣時(shí)間，其中，在所述另一裝置處是在該組非均勻的采樣時(shí)間期間對信號進(jìn)行采樣的；并且使用所確定的該組非均勻的采樣時(shí)間來從所述接收的樣本中重建所述信號。特定方案提供了一種用于信號處理的裝置。所述裝置總體上包括接收機(jī)，被配置為接收從另一裝置發(fā)送的信號的樣本；被配置為確定一組非均勻的采樣時(shí)間的電路，其中， 在所述另一裝置處是在該組非均勻的采樣時(shí)間期間對信號進(jìn)行采樣的；以及重建器，被配置為使用所確定的該組非均勻的采樣時(shí)間來從所述接收的樣本中重建所述信號。特定方案提供了一種用于信號處理的裝置。所述裝置總體上包括用于接收從另一裝置發(fā)送的信號的樣本的模塊；用于確定一組非均勻的采樣時(shí)間的模塊，其中，在所述另一裝置處是在該組非均勻的采樣時(shí)間期間對信號進(jìn)行采樣的；以及用于使用所確定的該組非均勻的采樣時(shí)間來從所述接收的樣本中重建所述信號的模塊。特定方案提供了一種用于信號處理的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括具有指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述指令可執(zhí)行以接收從一裝置發(fā)送的信號的樣本；確定一組非均勻的采樣時(shí)間，其中，在所述裝置處是在該組非均勻的采樣時(shí)間期間對信號進(jìn)行采樣的；并且使用所確定的該組非均勻的采樣時(shí)間來從所述接收的樣本中重建所述信號。特定方案提供了一種耳機(jī)。所述耳機(jī)總體上包括接收機(jī)，被配置為接收從一裝置發(fā)送的信號的樣本；被配置為確定一組非均勻的采樣時(shí)間的電路，其中，在所述裝置處是在該組非均勻的采樣時(shí)間期間對信號進(jìn)行采樣的，重建器，被配置為使用所確定的該組非均勻的采樣時(shí)間來從所述接收的樣本中重建所述信號；以及換能器，被配置為根據(jù)所述重建的信號來提供音頻輸出。特定方案提供了一種手表。所述手表總體上包括接收機(jī)，被配置為接收從一裝置發(fā)送的信號的樣本；被配置為確定一組非均勻的采樣時(shí)間的電路，其中，在所述裝置處是在該組非均勻的采樣時(shí)間期間對信號進(jìn)行采樣的；重建器，被配置為使用所確定的該組非均勻的采樣時(shí)間來從所述接收的樣本中重建所述信號；以及用戶界面，被配置為根據(jù)所述重建的信號來提供指示。特定方案提供了一種監(jiān)控設(shè)備。所述監(jiān)控設(shè)備總體上包括連接器；接收機(jī)，被配置為通過所述連接器接收從一裝置發(fā)送的信號的樣本；被配置為確定一組非均勻的采樣時(shí)間的電路，其中，在所述裝置處是在該組非均勻的采樣時(shí)間期間對信號進(jìn)行采樣的；重建器，被配置為使用所確定的該組非均勻的采樣時(shí)間來從所述接收的樣本中重建所述信號； 以及用戶界面，被配置為根據(jù)所述重建的信號來提供指示。特定方案提供了一種用于信號處理的方法。所述方法總體上包括以下步驟在多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間期間開啟光源；并且在所述多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間之間關(guān)閉所述光源。特定方案提供了一種用于信號處理的裝置。所述裝置總體上包括開啟電路，被配置為在多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間期間開啟光源；以及關(guān)閉電路，被配置為在所述多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間之間關(guān)閉所述光源。特定方案提供了一種用于信號處理的裝置。所述裝置總體上包括用于在多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間期間開啟光源的模塊；以及用于在所述多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間之間關(guān)閉所述光源的模塊。特定方案提供了一種用于信號處理的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括具有指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述指令可執(zhí)行以在多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間期間開啟光源； 并且在所述多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間之間關(guān)閉所述光源。特定方案提供了一種感測設(shè)備。所述感測設(shè)備總體上包括開啟電路，被配置為在多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間期間開啟光源；傳感器，被配置為在所述多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間期間感測信號的樣本；以及關(guān)閉電路，被配置為在所述多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間之間關(guān)閉所述光源。


所以通過參考多個(gè)方案可以獲得詳細(xì)地理解本申請的上述特征的方式、以上概述的更具體的描述，在附圖中示出了其中一些方案。然而應(yīng)當(dāng)注意，附圖僅示出了本申請的特定典型方案，因此不應(yīng)認(rèn)為是其范圍的限制，因?yàn)楸久枋龀姓J(rèn)其它等效的方案。圖1示出了根據(jù)本申請的特定方案的示例性無線通信系統(tǒng)。圖2示出了根據(jù)本申請的特定方案的可以用于無線設(shè)備中的各種組件。圖3示出了根據(jù)本申請的特定方案的可以用于無線通信系統(tǒng)中的示例性發(fā)射機(jī)和示例性接收機(jī)。
圖4示出了根據(jù)本申請的特定方案的示例性體域網(wǎng)(BAN)。圖5示出了根據(jù)本申請的特定方案的用于BAN內(nèi)的傳感器陣列的示例性方框圖。圖6示出了根據(jù)本申請的特定方案的用于BAN內(nèi)的聚集器的示例性方框圖。圖7示出了根據(jù)本申請的特定方案的時(shí)域光電容積描記器(PPG)信號及其頻譜的示例。圖8示出了根據(jù)本申請的特定方案的時(shí)域心電圖(ECG)信號及其頻譜的示例。圖9示出了根據(jù)本申請的特定方案的PPG信號的頻譜的另一個(gè)示例。圖10示出了根據(jù)本申請的特定方案的PPG信號的示例及其在Gabor空間中的變換。圖11示出了根據(jù)本申請的特定方案，對于使用不同欠采樣比值(under-sampling ratio，USR)獲得的重建信號的比較。圖12示出了根據(jù)本申請的特定方案，對于基于用于不同USR的壓縮感測 (compressed sensing, CS)架構(gòu)的心率(HR)估計(jì)的比較。圖13示出了根據(jù)本申請的特定方案，對于基于用于不同USR的CS架構(gòu)的PPG信號重建的比較。圖14示出了根據(jù)本申請的特定方案的基于ECG和PPG信號峰值的脈沖到達(dá)時(shí)間 (PAT)和HR的示例性測量值。圖15示出了根據(jù)本申請的特定方案的用于收縮壓(SBP)估計(jì)誤差和舒張壓(DBP) 估計(jì)誤差的標(biāo)準(zhǔn)偏差。圖16示出了根據(jù)本申請的特定方案的基于CS的分組丟失隱藏(PLC)方法的示例性操作。圖16A示出了能夠執(zhí)行圖16中所示操作的示例性組件。圖17示出了根據(jù)本申請的特定方案的示例性ECG信號，其在Gabor空間中的變換及該ECG信號的預(yù)編碼形式。圖18示出了根據(jù)本申請的特定方案的基于交織的CS-PLC方法的示例性操作。圖18A示出了能夠執(zhí)行圖18中所示的操作的示例性組件。圖19示出了根據(jù)本申請的特定方案，對于不同數(shù)量的傳輸分組，CS-PLC的示例性均方根誤差(RMSE)性能的曲線圖。圖20示出了根據(jù)本申請的特定方案的使用CS-PLC方法和沒有PLC的方案的信號重建的示例。圖21示出了根據(jù)本申請的特定方案的用于各種PLC方案的示例性歸一化RMSE性能的曲線圖。圖22示出了根據(jù)本申請的特定方案的用于各種PLC方案的心跳檢測性能比較。圖23示出了根據(jù)本申請的特定方案的使用CS-PLC方案的恢復(fù)的音頻信號的示例。圖24示出了根據(jù)本申請的特定方案的使用CS-PLC方案的恢復(fù)的音頻信號的另一個(gè)示例。圖25示出了根據(jù)本申請的特定方案的用于欠采樣獲取和重建的示例性操作。圖25A示出了能夠執(zhí)行圖25中所示的操作的示例性組件。
圖26示出了根據(jù)本申請的特定方案的傳感器和重建器的示例性方框圖。圖27示出了根據(jù)本申請的特定方案的在非均勻的采樣時(shí)間感測的信號的示例。圖28示出了根據(jù)本申請的特定方案的用于對在傳感器處的光源進(jìn)行開啟和關(guān)閉的示例性操作。圖28A示出了能夠執(zhí)行圖28中所示的操作的示例性組件。
具體實(shí)施例方式下文中參考附圖更充分地說明本申請的各種方案。然而，本申請可以以不同形式體現(xiàn)，并且不應(yīng)解釋為局限于在本申請通篇中提出的任何具體結(jié)構(gòu)或功能。相反，提供這些方案的目的是使得本申請全面和完整，并完整地向本領(lǐng)域技術(shù)人員傳達(dá)本申請的范圍。根據(jù)本文的教導(dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)意識到本申請的范圍旨在覆蓋本文公開的本申請的任何方案，無論是獨(dú)立于本申請的任何其它方案實(shí)施的方案還是與之相結(jié)合實(shí)施的方案。例如， 可以使用本文提出的任意數(shù)量的方案來實(shí)現(xiàn)裝置或?qū)嵤┓椒?。另外，本申請的范圍旨在覆蓋作為本文闡述的本申請的各個(gè)方案的補(bǔ)充或者替代本文闡述的本申請的各個(gè)方案而使用其它結(jié)構(gòu)、功能或結(jié)構(gòu)及功能來實(shí)現(xiàn)的裝置或方法。應(yīng)理解，本文公開的本申請的任何方案都可以由權(quán)利要求中的一個(gè)或多個(gè)要素來體現(xiàn)。本文使用詞語“示例性的”表示充當(dāng)實(shí)例、例子或舉例說明。本文中被描述為“示例性的”任何方案并非必然解釋為對于其它方案而言是優(yōu)選的或是有優(yōu)勢的。盡管本文描述了多個(gè)具體方案，但這些方案的許多變化和置換也屬于本申請的范圍內(nèi)。盡管提及了優(yōu)選方案的一些益處和優(yōu)點(diǎn)，但本申請的范圍不是旨在局限于具體的益處、使用或目標(biāo)。相反，本申請的方案旨在廣泛地應(yīng)用于不同無線技術(shù)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)和傳輸協(xié)議，其中的一些在優(yōu)選方案的附圖和以下的描述中作為示例加以示出。詳細(xì)描述和附圖對于本申請僅是示例性的，而不是限制性的，本申請的范圍由所附權(quán)利要求及其等價(jià)物來定義。示例性無線通信系統(tǒng)本文描述的技術(shù)可以用于各種寬帶無線通信系統(tǒng)中，包括基于正交復(fù)用方案和信號載波傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)。這種通信系統(tǒng)的示例包括正交頻分多址(OFDMA)系統(tǒng)、單載波頻分多址(SC-FDMA)、碼分多址(CDMA)等等。OFDMA系統(tǒng)使用正交頻分復(fù)用(OFDM)， 它是將總系統(tǒng)帶寬分割為多個(gè)正交的子載波的調(diào)制技術(shù)。這些子載波也可以稱為音調(diào) (tone)、頻段(bin)等。使用0FDM，每一個(gè)子載波都可以以數(shù)據(jù)單獨(dú)地進(jìn)行調(diào)制。SC-FDMA 系統(tǒng)可以使用交織的FDMA(IFDMA)來在分布在系統(tǒng)帶寬上的多個(gè)子載波上進(jìn)行發(fā)送，使用集中式FDMA(localized FDMA, LFDMA)來在一塊相鄰子載波上進(jìn)行發(fā)送，或者使用增強(qiáng)FDMA(EFDMA)來在多塊相鄰子載波上進(jìn)行發(fā)送。通常，在頻域中以O(shè)FDM及在時(shí)域中以 SC-FDMA發(fā)送調(diào)制符號。CDMA系統(tǒng)使用擴(kuò)展頻譜技術(shù)和編碼方案，其中，為每一個(gè)發(fā)射機(jī) (即，用戶)分配代碼，以便允許在相同物理信道上復(fù)用多個(gè)用戶。基于正交復(fù)用方案的通信系統(tǒng)的一個(gè)具體示例是WiMAX系統(tǒng)。WiMAX代表微波接入全球互操作，它是在遠(yuǎn)距離上提供高吞吐量寬帶連接的一種基于標(biāo)準(zhǔn)的寬帶無線技術(shù)。 當(dāng)前存在兩種主要的WiMAX應(yīng)用固定WiMAX和移動(dòng)WiMAX。例如，固定WiMAX應(yīng)用是一點(diǎn)對多點(diǎn)的，能夠?qū)崿F(xiàn)對家庭和商業(yè)的寬帶接入。移動(dòng)WiMAX以寬帶速度提供蜂窩網(wǎng)絡(luò)的完全移動(dòng)性。IEEE 802. 16x是新興的標(biāo)準(zhǔn)組織，其定義用于固定和移動(dòng)寬帶無線接入(BWA)系統(tǒng)的空中接口。IEEE 802. 16x在2004年5月批準(zhǔn)了用于固定BWA系統(tǒng)的“IEEE P802. 16d/ D5-2004”，并在 2005 年 10 月公布了用于移動(dòng) BWA 系統(tǒng)的“IEEE P802. 16e/D12”。IEEE 802. 16的最新版本，“IEEEP802. 16Rev2/D8December 2008”，草案標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在合并了來自 IEEE 802. 16e和勘誤表(corrigendum)的資料。該標(biāo)準(zhǔn)定義了四個(gè)不同物理層(PHY)和一個(gè)介質(zhì)接入控制(MAC)層。這四個(gè)物理層中的OFDM和OFDMA物理層分別在固定BWA和移動(dòng)BWA領(lǐng)域中最普遍。本文的教導(dǎo)可以包含(例如，在其內(nèi)實(shí)現(xiàn)或由其執(zhí)行)在各種有線或無線裝置 (例如，節(jié)點(diǎn))中。在一些方案中，根據(jù)本文的教導(dǎo)實(shí)現(xiàn)的節(jié)點(diǎn)可以包括接入點(diǎn)或接入終端。接入點(diǎn)(“AP”)可以包括、實(shí)現(xiàn)為或者被稱為節(jié)點(diǎn)B、無線網(wǎng)絡(luò)控制器(“RNC”)、 eNodeB、基站控制器(“BSC”)、基礎(chǔ)收發(fā)機(jī)站(“BTS”)、基站(“BS”)、收發(fā)機(jī)功能實(shí)體 (“TF”)、無線電路由器、無線電收發(fā)機(jī)、基本服務(wù)集(“BSS”)、擴(kuò)展服務(wù)集(“ESS”)、無線電基站(“RBS”)，或者一些其它的術(shù)語。接入終端(“AT”)可以包括、實(shí)現(xiàn)為或者被稱為接入終端、用戶站、用戶單元、移動(dòng)站、遠(yuǎn)程站、遠(yuǎn)程終端、用戶終端、用戶代理、用戶設(shè)備、用戶裝置，或者一些其它的術(shù)語。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，接入終端可以包括蜂窩電話、無繩電話、會(huì)話發(fā)起協(xié)議(“SIP”)電話、無線本地環(huán)路(“m^L”)站、個(gè)人數(shù)字助理(“PDA”)、具有無線連接能力的手持設(shè)備，或者連接到無線調(diào)制解調(diào)器的一些其他適合的處理設(shè)備。因此，本文教導(dǎo)的一個(gè)或多個(gè)方案可以包含在電話(例如，蜂窩電話或智能電話)、計(jì)算機(jī)(例如，膝上型電腦)、便攜式通信設(shè)備、 便攜式計(jì)算設(shè)備(例如，個(gè)人數(shù)字助理)、娛樂設(shè)備(例如，音樂或視頻設(shè)備，或者衛(wèi)星無線電接收機(jī))、全球定位系統(tǒng)設(shè)備、或者被配置為經(jīng)由無線或有線介質(zhì)進(jìn)行通信的任何其它適合的設(shè)備中。在一些方案中，節(jié)點(diǎn)是無線節(jié)點(diǎn)。這種無線節(jié)點(diǎn)例如可以提供經(jīng)由有線或無線通信鏈路對或到網(wǎng)絡(luò)(例如，諸如互聯(lián)網(wǎng)或蜂窩網(wǎng)絡(luò)的廣域網(wǎng))的連通性。圖1示出了可以在其中使用本申請的方案的無線通信系統(tǒng)100的示例。無線通信系統(tǒng)100可以是寬帶無線通信系統(tǒng)。無線通信系統(tǒng)100可以為多個(gè)小區(qū)102提供通信，每一個(gè)小區(qū)都由一個(gè)基站104服務(wù)?；?04可以是與用戶終端106進(jìn)行通信的固定站?；?04可以可替換地稱為接入點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)B或一些其它術(shù)語。圖1示出了散布遍及系統(tǒng)100的多個(gè)用戶終端106。用戶終端106可以是固定的 (即靜止的)或移動(dòng)的。用戶終端106可以可替換地稱為遠(yuǎn)程站、接入終端、終端、用戶單元、移動(dòng)站、站、用戶裝置等。用戶終端106可以是無線設(shè)備，諸如蜂窩電話、個(gè)人數(shù)字助理 (PDA)、手持設(shè)備、無線調(diào)制解調(diào)器、膝上型電腦、個(gè)人計(jì)算機(jī)等。可以將多種算法和方法用于在無線通信系統(tǒng)100中在基站104與用戶終端106之間的傳輸。例如，可以根據(jù)0FDM/0FDMA技術(shù)在基站104與用戶終端106之間發(fā)送和接收信號。如果是這種情況，就可以將無線通信系統(tǒng)100稱為0FDM/0FDMA系統(tǒng)。可替換的，可以根據(jù)CDMA技術(shù)在基站104與用戶終端106之間發(fā)送和接收信號。如果是這種情況，就可以將無線通信系統(tǒng)100稱為CDMA系統(tǒng)?？梢詫⒂糜趶幕?04到用戶終端106的傳輸?shù)耐ㄐ沛溌贩Q為下行鏈路(DL) 108， 將用于從用戶終端106到基站104的傳輸?shù)耐ㄐ沛溌贩Q為上行鏈路(UL) 110?？商鎿Q的，可以將下行鏈路108稱為前向鏈路或前向信道，可以將上行鏈路110稱為反向鏈路或反向信道。可以將小區(qū)102分割為多個(gè)扇區(qū)112。扇區(qū)112是在小區(qū)102內(nèi)的物理覆蓋區(qū)域。 在無線通信系統(tǒng)100內(nèi)的基站104可以利用能夠?qū)⒐β柿骷性谛^(qū)102的某個(gè)特定扇區(qū) 112內(nèi)的天線?？梢詫⑦@種天線稱為定向天線。圖2示出了可以用于無線設(shè)備202中的多個(gè)組件，無線設(shè)備202可以在無線通信系統(tǒng)100內(nèi)使用。無線設(shè)備202是可以被配置為實(shí)施本文所述的各種方法的設(shè)備的示例。 無線設(shè)備202可以是基站104或用戶終端106。無線設(shè)備202可以包括處理器204，其控制無線設(shè)備202的操作。還可以將處理器 204稱為中央處理單元(CPU)。存儲器206可以包括只讀存儲器(ROM)和隨機(jī)存取存儲器 (RAM)，其向處理器204提供指令和數(shù)據(jù)。存儲器206的一部分還可以包括非易失性隨機(jī)存取存儲器(NRAM)。處理器204通常根據(jù)存儲在存儲器206內(nèi)的程序指令來執(zhí)行邏輯和數(shù)學(xué)運(yùn)算。存儲器206中的指令可以執(zhí)行來實(shí)施本文所述的方法。無線設(shè)備202還可以包括外殼208，其可以包括發(fā)射機(jī)210和接收機(jī)212，以允許在無線設(shè)備202與遠(yuǎn)程地點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)發(fā)送與接收?？梢詫l(fā)射機(jī)210和接收機(jī)212合并到收發(fā)機(jī)214中。天線216可以附著在外殼208上，并電耦合到收發(fā)機(jī)214。無線設(shè)備202 還可以包括(未示出)多個(gè)發(fā)射機(jī)、多個(gè)接收機(jī)、多個(gè)收發(fā)機(jī)，和/或多個(gè)天線。無線設(shè)備202還可以包括信號檢測器218，它可以用于檢測并量化由收發(fā)機(jī)214接收到的信號的電平。信號檢測器218可以按照總能量、每個(gè)符號每個(gè)子載波的能量、功率譜密度和其它信號來檢測這種信號。無線設(shè)備202還可以包括數(shù)字信號處理器(DSP) 220，用于處理信號。無線設(shè)備202的多個(gè)組件可以由總線系統(tǒng)222耦合在一起，除了數(shù)據(jù)總線之外，總線系統(tǒng)222還可以包括電源總線、控制信號總線和狀態(tài)信號總線。圖3示出了可以在利用0FDM/0FDMA的無線通信系統(tǒng)100內(nèi)使用的發(fā)射機(jī)302的示例。發(fā)射機(jī)302的多個(gè)部分可以實(shí)現(xiàn)在無線設(shè)備202的發(fā)射機(jī)210中。發(fā)射機(jī)302可以實(shí)現(xiàn)在基站104中，用于在下行鏈路108上向用戶終端106發(fā)送數(shù)據(jù)306。發(fā)射機(jī)302還可以實(shí)現(xiàn)在用戶終端106中，用于在上行鏈路110上向基站104發(fā)送數(shù)據(jù)306。將要發(fā)送的數(shù)據(jù)306顯示為用作串并(S/P)轉(zhuǎn)換器308的輸入。S/P轉(zhuǎn)換器308 可以將發(fā)送數(shù)據(jù)分割為M個(gè)并行數(shù)據(jù)流310。隨后可以將這N個(gè)并行數(shù)據(jù)流310用作映射器312的輸入。映射器312可以將這N個(gè)并行數(shù)據(jù)流310映射到N個(gè)星座點(diǎn)上?？梢杂弥T如二相相移鍵控(BPSK)、正交相移鍵控(QPSK)、8相相移鍵控(8PSK)、正交調(diào)幅(QAM)等的一些調(diào)制星座來進(jìn)行映射。因此， 映射器312可以輸出N個(gè)并行符號流316，每一個(gè)符號流316都對應(yīng)于快速傅立葉逆變換 (IFFT) 320的N個(gè)正交子載波中的一個(gè)。這N個(gè)并行符號流316是在頻域中呈現(xiàn)的，并可以由IFFT組件320轉(zhuǎn)換為N個(gè)并行時(shí)域樣本流318。現(xiàn)在將提供與術(shù)語有關(guān)的簡要注釋。在頻域中的N個(gè)并行調(diào)制等于在頻域中的N 個(gè)調(diào)制符號，所述N個(gè)調(diào)制符號等于在頻域中的N映射和N點(diǎn)IFFT，所述N映射和N點(diǎn)IFFT 等于在時(shí)域中的一個(gè)(有用的)OFDM符號，所述一個(gè)(有用的)OFDM符號等于在時(shí)域中的 N個(gè)樣本。時(shí)域中的一個(gè)OFDM符號Ns等于N。P(每個(gè)OFDM符號的循環(huán)前綴(CP)數(shù))+N(每個(gè)OFDM符號的有用樣本數(shù))。可以由并串(ρ/S)轉(zhuǎn)換器3M將N個(gè)并行時(shí)域樣本流318轉(zhuǎn)換為0FDM/0FDMA符號流322。循環(huán)前綴插入組件3 可以在0FDM/0FDMA符號流322中的連續(xù)的0FDM/0FDMA 符號之間插入CP。隨后可以由射頻(RF)前端3 將CP插入組件3 的輸出上變頻到預(yù)期的發(fā)射頻帶。天線330隨后可以發(fā)射所產(chǎn)生的信號322。圖3還示出了可以在利用0FDM/0FDMA的無線設(shè)備202內(nèi)使用的接收機(jī)304的示例。接收機(jī)304的多個(gè)部分可以實(shí)現(xiàn)在無線設(shè)備202的接收機(jī)212中。接收機(jī)304可以實(shí)現(xiàn)在用戶終端106中，用于在下行鏈路108上從基站104接收數(shù)據(jù)306。接收機(jī)304還可以實(shí)現(xiàn)在基站104中，用于在上行鏈路110上從用戶終端106接收數(shù)據(jù)306。所發(fā)送的信號332顯示為通過無線信道334傳輸。當(dāng)由天線330’接收到信號332’ 時(shí)，可以由RF前端328’將接收信號332’下變頻到基帶信號。CP去除組件326’隨后可以去除由CP插入組件3 插入在0FDM/0FDMA符號之間的CP?？梢詫P去除組件326’的輸出提供給S/P轉(zhuǎn)換器324’。S/P轉(zhuǎn)換器324’可以將0FDM/0FDMA符號流322’劃分為N個(gè)并行時(shí)域符號流318’，其每一個(gè)都對應(yīng)于N個(gè)正交子載波中的一個(gè)?？焖俑盗⑷~變換(FFT)組件320’可以將這N個(gè)并行時(shí)域符號流318’變換到頻域，并輸出N個(gè)并行頻域符號流316’。去映射器312’可以執(zhí)行由映射器312執(zhí)行的符號映射操作的逆操作，從而輸出N 個(gè)并行數(shù)據(jù)流310’。Ρ/S轉(zhuǎn)換器308’可以將這N個(gè)并行數(shù)據(jù)流310’合并為單個(gè)數(shù)據(jù)流 306’。理論上，這個(gè)數(shù)據(jù)流306’對應(yīng)于被提供作為發(fā)射機(jī)302的輸入的數(shù)據(jù)306。注意，元件308，、310，、312，、316，、320，、318，和324，都可以存在于基帶處理器340，中。體域網(wǎng)概念圖4示出了體域網(wǎng)(BAN)400的示例，其對應(yīng)于圖1中所示的無線系統(tǒng)100。體域網(wǎng)代表用于諸如為了診斷目的的連續(xù)監(jiān)控、慢性病的藥效等等之類的護(hù)理應(yīng)用的有前景的概念。 BAN可以由幾個(gè)獲取電路組成。每一個(gè)獲取電路都可以包括無線傳感器，其感測一個(gè)或多個(gè)生命體征并將它們傳輸?shù)骄奂?即，接入終端)，例如移動(dòng)手機(jī)、無線手表，或者個(gè)人數(shù)據(jù)助理(PDA)。用于獲得各種生物醫(yī)學(xué)信號并通過無線信道將它們發(fā)送到聚集器 410的傳感器402、404、406和408可以具有與接入點(diǎn)104相同的功能。圖5示出了生物醫(yī)學(xué)傳感器510a-510k的陣列的方框圖，其中生物醫(yī)學(xué)傳感器510a-510k可以對應(yīng)于BAN 400 內(nèi)的傳感器402-408。每一個(gè)傳感器510a-510k都可以是圖2的發(fā)射機(jī)210和圖3的發(fā)射機(jī)302的示例。圖4中示出的聚集器410可以接收并處理通過無線信道從傳感器402-408發(fā)送的各種生物醫(yī)學(xué)信號。聚集器410可以是移動(dòng)手機(jī)或PDA，并可以具有與圖1的移動(dòng)設(shè)備106 相同的功能。圖6示出了聚集器610的詳細(xì)方框圖，其中聚集器610可以對應(yīng)于BAN 400 內(nèi)的聚集器410。聚集器610可以是圖2的接收機(jī)212和圖3的接收機(jī)304的示例。希望在BAN中所使用的傳感器是非插入式的并且是耐用的。在本申請中可以考慮光電容積描記器(PPG)和心電圖(ECG)信號，來說明用于傳感器信號處理的壓縮感測(CS) 技術(shù)的益處。PPG、ECG和機(jī)能感測(activity sensing)涵蓋了大部分人中的很大比例的慢性病，因此為BAN中的無線技術(shù)以及具有無線區(qū)域網(wǎng)(WAN)連通性的移動(dòng)設(shè)備提供了相當(dāng)大的機(jī)會(huì)。脈搏氧飽和度儀傳感器可以產(chǎn)生PPG波形，其能夠?qū)ρ?也稱為進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控，血氧是包括肺和呼吸在內(nèi)的肺部系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。血液將氧氣、營養(yǎng)和化學(xué)藥品運(yùn)送到身體細(xì)胞，以便確保它們的存活、適當(dāng)?shù)毓ぷ?，并去除?xì)胞廢物。在診斷、外科手術(shù)、 長期監(jiān)控等的臨床背景下，大量使用了 $02。圖7示出了時(shí)域PPG信號及其頻譜的示例。ECG是用于評價(jià)心血管系統(tǒng)的另一個(gè)重要生命體征。心臟是最努力工作的身體部分之一，其每分鐘泵送大約6公升的血液通過人體。在每一個(gè)心動(dòng)周期中產(chǎn)生的電信號構(gòu)成了 ECG，并且其易于由Ag/AgCl電極傳感器捕獲。ECG通常在用于診斷與心臟有關(guān)的疾病的臨床背景下使用，并且對ECG的連續(xù)監(jiān)控可以實(shí)現(xiàn)許多慢性疾病的早期診斷。圖8示出了時(shí)域ECG信號及其頻譜的示例。血壓(BP)是具有極大臨床價(jià)值的另一個(gè)生命體征。可以用ECG和PPG信號來估計(jì)收縮壓(SBP)和舒張壓(DBP)。所提出的方法的概述本申請的特定方案涉及用于減小脈搏氧飽和度儀傳感器的功耗的方法。商業(yè)脈搏氧飽和度儀通常會(huì)消耗20-60mW數(shù)量級的功率。紅色和紅外發(fā)光二極管(LED)占這個(gè)功率的大部分。對PPG傳感器的高效功率設(shè)計(jì)可以使這個(gè)功耗降低到1.5mW。對于一個(gè)給定的均勻采樣速率，可以減小與LED發(fā)光相關(guān)的占空比。在其他優(yōu)化方案中可以使用快速檢測器和較高的時(shí)鐘頻率。因此，可以在T *仁持續(xù)時(shí)間中開啟LED，其中，4和T分別表示獲得每一個(gè)樣本所必需的采樣速率和發(fā)光持續(xù)時(shí)間。PPG信號在譜域中可以是稀疏的，因此是可壓縮的。這可以實(shí)現(xiàn)使用壓縮感測 (CS)架構(gòu)來獲得PPG信號。可以在非均勻(即，隨機(jī)的)時(shí)間間隔上采樣PPG信號，但具有平均采樣速率Fs。在CS方法中，采樣速率Fs可以比均勻采樣速率4小得多。系數(shù)fs/Fs 可以稱為欠采樣比值(USR)。會(huì)注意到，由于僅會(huì)在T · fs/USR(而不是T · fs)持續(xù)時(shí)間中點(diǎn)亮LED，這個(gè)采樣方法會(huì)實(shí)現(xiàn)用于PPG獲取的脈搏氧飽和度儀的功耗的減小(即，大約除以系數(shù)USR)。與低通濾波及在fs/USR處進(jìn)行采樣相比，基于CS的方法的益處在于不會(huì)丟失高于fs/USR的信號內(nèi)容。類似的，可以以高USR獲得在高頻處的窄帶信號。圖9示出了在仁 =125Hz處采樣的PPG信號的示例性頻譜?？梢杂^察到，如果僅將低通濾波器用于PPG信號并在USR為40的fs/40 = 3. 125Hz處進(jìn)行采樣，就會(huì)丟失相當(dāng)多的頻譜內(nèi)容。使用CS架構(gòu)的另一個(gè)益處在于，測量值可以與在重建時(shí)使用的變換空間無關(guān)，所述變換空間包括如在傳統(tǒng)尼奎斯特速率的采樣中的傅立葉空間。為了重建PPG信號的近似值，CS測量架構(gòu)可以以增大在接收機(jī)側(cè)的運(yùn)算開銷為代價(jià)，轉(zhuǎn)換為在傳感器側(cè)實(shí)現(xiàn)相當(dāng)大的功率節(jié)省。同樣讓人感興趣的是針對一個(gè)給定任務(wù)來評價(jià)接收機(jī)的復(fù)雜度，因?yàn)樗璧挠?jì)算可能要在移動(dòng)手機(jī)或PDA上進(jìn)行。例如，心率(HR)估計(jì)任務(wù)可以無需來自CS樣本的PPG 信號的中間表示，因此對于諸如PPG信號重建和HR估計(jì)之類的任務(wù)而言，后端處理的復(fù)雜度就會(huì)是不同的。可以使用用于重病特別護(hù)理的多參數(shù)智能監(jiān)控(MIMIC)數(shù)據(jù)庫來證明HR和BP的估計(jì)精度在具有不同USR值的CS架構(gòu)中不會(huì)受損。MIMIC數(shù)據(jù)庫由跨度超過M小時(shí)的來自幾個(gè)血液動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定對象(即，其ECG、PPG和BP圖形在一個(gè)給定觀察時(shí)間段期間會(huì)發(fā)生改變的對象)的ECG、PPG和BP的同時(shí)記錄組成。本申請的特定方案支持將CS架構(gòu)用于在信號傳輸期間減小分組丟失。這是可行的，因?yàn)榭梢耘鋫浣邮諜C(jī)以便依據(jù)稀疏表示來重建信號?？紤]從感測模塊到聚集器的生物醫(yī)學(xué)信號的無線傳輸。例如，可以用隨機(jī)投影(例如，Rademacher模式)對原始ECG數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，并對所得到的隨機(jī)系數(shù)進(jìn)行分組以便通過空中進(jìn)行傳輸。編碼的ECG信號的稀疏本質(zhì)可以允許使用這些隨機(jī)系數(shù)的子集來執(zhí)行重建，其中，該子集的基數(shù)可以取決于稀疏性信息。這暗示盡管由于信道錯(cuò)誤而丟失了一些分組，但在接收機(jī)處仍可以重建ECG信號并執(zhí)行HR估計(jì)。這個(gè)方法的益處在于無需進(jìn)行重傳，從而在傳感器處實(shí)現(xiàn)了較低的等待時(shí)間和較簡單的協(xié)議棧。另一個(gè)顯著的方面在于，可以根據(jù)信道狀況來調(diào)整隨機(jī)投影的數(shù)量(即，壓縮感測帶寬)?；趬嚎s感測的獲取和重建圖沈示出了用于生物醫(yī)學(xué)信號的感測和重建的示例性方框圖。用于獲得諸如PPG 信號之類的生物醫(yī)學(xué)信號的傳感器沈02可以包括三個(gè)主要組件LED 2606、光電檢測器沈10和分別用于LED和光電檢測器的發(fā)光序列和采樣序列沈04和沈12。LED沈06可以發(fā)出具有在600nm到IOOOnm之間的波長的光，它還包括光譜中的紅色和紅外部分。來自LED 2606的光會(huì)從組織沈08 (例如，人手指或耳朵，如圖沈所示)發(fā)射/反射，并可以在光電檢測器沈10上收集。在光電檢測器處所測量的對應(yīng)于LED的平均強(qiáng)度的比率可以用于確定血液中的氧含量(&02)。因此，可以是PPG信號的平均值(DC成分)的函數(shù)?？梢杂糜煞N子產(chǎn)生器沈14根據(jù)規(guī)定的欠采樣比值(USR)沈16而產(chǎn)生的隨機(jī)種子來獲得發(fā)光序列2604和采樣序列沈12?？梢栽趥鬏斨跋蛎襟w接入控制/物理層(MAC/ PHY)處理沈20發(fā)送來自光電檢測器沈10的采樣數(shù)據(jù)沈18。經(jīng)處理的樣本隨后可以進(jìn)行分組，并由一個(gè)或多個(gè)天線2622發(fā)射。在接收機(jī)側(cè)，如圖沈所示，可以在一個(gè)或多個(gè)天線沈?qū)μ幗邮盏桨l(fā)送的樣本，并由MAC/PHY塊沈沈進(jìn)行處理。隨后可以將數(shù)據(jù)傳送到重建器沈觀，用于獲得原始感測的生物醫(yī)學(xué)信號。為了準(zhǔn)確地進(jìn)行重建，會(huì)需要用于產(chǎn)生采樣序列沈32的隨機(jī)種子產(chǎn)生器沈30 與傳感器的隨機(jī)種子產(chǎn)生器2614同步。在本申請的一個(gè)方案中，可以通過使用例如用于I1-范數(shù)的改進(jìn)的Gabor稀疏基 IE貝 11化向量(modified—Gabor sparsity basis regularizing vector for I1-Horm) 2638, 來將基于梯度的稀疏重建2636應(yīng)用于采樣的數(shù)據(jù)沈34。隨后可以由單元沈42將估計(jì)的信號沈40用于特定任務(wù)的處理，以便獲得例如血壓估計(jì)值、血氧水平和心率?？梢杂蓡卧?2648將實(shí)際信號沈44與目標(biāo)信號沈46進(jìn)行比較，以便更新用于產(chǎn)生采樣時(shí)間的USR。在單元沈50的輸出處的更新后的USR值沈52可以由隨機(jī)種子產(chǎn)生器沈30使用，并可以被反饋回傳感器，用于調(diào)整傳感器的USR 2616。除了 USR，還可以向傳感器發(fā)送其他反饋信息， 以便調(diào)整一些其它參數(shù)，例如在傳感器處的多個(gè)測量值、測量值矩陣的系數(shù)、所發(fā)送的信號樣本的數(shù)量以及在每一個(gè)所發(fā)送的分組中的樣本數(shù)量。在(與紅色或紅外LED相關(guān)的)PPG波形中的變化(modulation)可以與瞬時(shí)的血流有關(guān)?？梢詫⑺矔r(shí)心率0 )估計(jì)為在波形峰值之間的距離的倒數(shù)。用于LED的發(fā)光序列可以取決于PPG信號的預(yù)期采樣速率。其可以采用均勻的尼奎斯特采樣速率。此外，會(huì)
17注意到，LED的頻繁發(fā)光會(huì)造成脈搏氧飽和度儀傳感器的相當(dāng)大的功耗。本申請的特定方案支持利用PPG信號的稀疏本質(zhì)并進(jìn)行較少的測量，以便節(jié)省傳感器功率?？梢詫eibor基(Gabor basis)用作變換空間，其包括具有由不同尺度的高斯窗函數(shù)限制的時(shí)間支持的各種余弦波。將原始采樣的PPG信號用N維向量χ來表示，稀疏域變換基用NX N矩陣W來表示。 可以將矩陣W的(i，j)項(xiàng)給出為
r π「24+-1)(/+-ι)) { -ι)2{]-Ν/2)2λΜ權(quán)利要求
1.一種用于信號處理的方法，包括以下步驟 在一裝置處產(chǎn)生非均勻的采樣時(shí)間；并且在多個(gè)所述非均勻的采樣時(shí)間期間感測信號的樣本。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟在所述裝置處在所述多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間期間開啟光源；并且在所述多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間之間關(guān)閉所述光源。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，開啟所述光源包括在所述多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間期間開啟一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管(LED)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，每一個(gè)LED都發(fā)出具有在600nm到IOOOnm之間的波長的光。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，產(chǎn)生所述非均勻的采樣時(shí)間包括根據(jù)種子來產(chǎn)生所述非均勻的采樣時(shí)間。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，將相同的非均勻的采樣時(shí)間用于感測所述信號的樣本以及用于由另一裝置重建所述信號。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，基于在所述裝置與所述另一裝置之間的通信鏈路的安全性協(xié)議中所使用的密鑰來產(chǎn)生所述種子。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟對所述信號的感測樣本進(jìn)行分組，以獲得所述感測樣本的至少一個(gè)分組；并且通過無線信道發(fā)送所述至少一個(gè)分組。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟 接收與所述非均勻的采樣時(shí)間有關(guān)的反饋信息；并且根據(jù)所述接收的反饋信息來調(diào)整所述非均勻的采樣時(shí)間。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述接收的反饋信息包括與所述信號的重建有關(guān)的系數(shù)和至少一個(gè)參數(shù)，并且其中，調(diào)整所述非均勻的采樣時(shí)間包括調(diào)整欠采樣比值或所述采樣時(shí)間的數(shù)量中的至少一個(gè)。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述信號包括光電容積描記器(PPG)信號或心電圖(ECG)信號。
12.一種用于信號處理的裝置，包括 產(chǎn)生器，被配置為產(chǎn)生非均勻的采樣時(shí)間；以及傳感器，被配置為在多個(gè)所述非均勻的采樣時(shí)間期間感測信號的樣本。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，還包括 光源；開啟電路，被配置為在所述多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間期間開啟所述光源；以及關(guān)閉電路，被配置為在所述多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間之間關(guān)閉所述光源。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中，所述光源包括一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管(LED)， 并且其中，所述開啟電路被配置為在所述多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間期間開啟所述一個(gè)或多個(gè) LED。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中，每一個(gè)LED都發(fā)出具有在600nm到IOOOnm之間的波長的光。
16.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中，被配置為產(chǎn)生非均勻的采樣時(shí)間的所述產(chǎn)生器包括被配置為根據(jù)種子來產(chǎn)生所述非均勻的采樣時(shí)間的電路。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中，將相同的非均勻的采樣時(shí)間用于感測所述信號的樣本以及用于由另一裝置重建所述信號。
18.如權(quán)利要求17所述的裝置，其中，基于在所述裝置與所述另一裝置之間的通信鏈路的安全性協(xié)議中所使用的密鑰來產(chǎn)生所述種子。
19.如權(quán)利要求12所述的裝置，還包括被配置為對所述信號的感測樣本進(jìn)行分組，以獲得所述感測樣本的至少一個(gè)分組的電路；以及發(fā)射機(jī)，被配置為通過無線信道發(fā)送所述至少一個(gè)分組。
20.如權(quán)利要求12所述的裝置，還包括接收機(jī)，被配置為接收與所述非均勻的采樣時(shí)間有關(guān)的反饋信息；以及適配器，被配置為根據(jù)所述接收的反饋信息來調(diào)整所述非均勻的采樣時(shí)間。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其中，所述接收的反饋信息包括與所述信號的重建有關(guān)的系數(shù)和至少一個(gè)參數(shù)，并且其中，調(diào)整所述非均勻的采樣時(shí)間包括調(diào)整欠采樣比值或所述采樣時(shí)間的數(shù)量中的至少一個(gè)。
22.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述信號包括光電容積描記器(PPG)信號或心電圖(ECG)信號。
23.一種用于信號處理的裝置，包括用于產(chǎn)生非均勻的采樣時(shí)間的模塊；以及用于在多個(gè)所述非均勻的采樣時(shí)間期間感測信號的樣本的模塊。
24.如權(quán)利要求23所述的裝置，還包括光源；用于在所述多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間期間開啟所述光源的模塊；以及用于在所述多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間之間關(guān)閉所述光源的模塊。
25.如權(quán)利要求M所述的裝置，其中，所述光源包括一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管(LED)，并且其中，用于開啟所述光源的所述模塊包括用于在所述多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間期間開啟所述一個(gè)或多個(gè)LED的模塊。
26.如權(quán)利要求25所述的裝置，其中，每一個(gè)LED都發(fā)出具有在600nm到IOOOnm之間的波長的光。
27.如權(quán)利要求23所述的裝置，其中，用于產(chǎn)生非均勻的采樣時(shí)間的所述模塊包括用于根據(jù)種子來產(chǎn)生所述非均勻的采樣時(shí)間的模塊。
28.如權(quán)利要求27所述的裝置，其中，將相同的非均勻的采樣時(shí)間用于感測所述信號的樣本以及用于由另一裝置重建所述信號。
29.如權(quán)利要求觀所述的裝置，其中，基于在所述裝置與所述另一裝置之間的通信鏈路的安全性協(xié)議中所使用的密鑰來產(chǎn)生所述種子。
30.如權(quán)利要求23所述的裝置，還包括用于對所述信號的感測樣本進(jìn)行分組，以獲得所述感測樣本的至少一個(gè)分組的模塊；以及用于通過無線信道發(fā)送所述至少一個(gè)分組的模塊。
31.如權(quán)利要求23所述的裝置，還包括用于接收與所述非均勻的采樣時(shí)間有關(guān)的反饋信息的模塊；以及用于根據(jù)所述接收的反饋信息來調(diào)整所述非均勻的采樣時(shí)間的模塊。
32.如權(quán)利要求31所述的裝置，其中，所述接收的反饋信息包括與所述信號的重建有關(guān)的系數(shù)和至少一個(gè)參數(shù)，并且其中，調(diào)整所述非均勻的采樣時(shí)間包括調(diào)整欠采樣比值或所述采樣時(shí)間的數(shù)量中的至少一個(gè)。
33.如權(quán)利要求23所述的裝置，其中，所述信號包括光電容積描記器(PPG)信號或心電圖(ECG)信號。
34.一種用于信號處理的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括具有指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述指令可執(zhí)行以產(chǎn)生非均勻的采樣時(shí)間；并且在多個(gè)所述非均勻的采樣時(shí)間期間感測信號的樣本。
35.一種感測設(shè)備，包括產(chǎn)生器，被配置為產(chǎn)生非均勻的采樣時(shí)間；以及傳感器，被配置為在多個(gè)所述非均勻的采樣時(shí)間期間感測信號的樣本；以及發(fā)射機(jī)，被配置為發(fā)送所述感測的樣本。
36.一種用于信號處理的方法，包括以下步驟 在一裝置處接收從另一裝置發(fā)送的信號的樣本；確定一組非均勻的采樣時(shí)間，其中，在所述另一裝置處是在該組非均勻的采樣時(shí)間期間對信號進(jìn)行采樣的；并且使用所確定的該組非均勻的采樣時(shí)間，來從所述接收的樣本中重建所述信號。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其中，重建所述信號包括根據(jù)改進(jìn)的基于梯度投影的稀疏重建(GPS 算法來重建所述信號。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其中，所述改進(jìn)的GPSR算法包括使用加權(quán)因子，并且其中，所述加權(quán)因子包括原始信號的所估計(jì)的總體平均值。
39.如權(quán)利要求38所述的方法，其中，通過求一組訓(xùn)練信號的平均值來估計(jì)所述總體平均值。
40.如權(quán)利要求36所述的方法，其中，確定一組非均勻的采樣時(shí)間包括以下步驟 根據(jù)種子來產(chǎn)生該組非均勻的采樣時(shí)間。
41.如權(quán)利要求40所述的方法，其中，基于在涉及所述裝置的通信鏈路的安全性協(xié)議中所使用的密鑰來在所述裝置處產(chǎn)生所述種子。
42.如權(quán)利要求41所述的方法，還包括以下步驟 將與所述種子有關(guān)的信息發(fā)送回所述另一裝置。
43.一種用于信號處理的裝置，包括接收機(jī)，被配置為接收從另一裝置發(fā)送的信號的樣本；被配置為確定一組非均勻的采樣時(shí)間的電路，其中，在所述另一裝置處是在該組非均勻的采樣時(shí)間期間對信號進(jìn)行采樣的；以及重建器，被配置為使用所確定的該組非均勻的采樣時(shí)間，來從所述接收的樣本中重建所述信號。
44.如權(quán)利要求43所述的裝置，其中，被配置為重建所述信號的所述重建器包括被配置為根據(jù)改進(jìn)的基于梯度投影的稀疏重建(GPSR)算法來重建所述信號的電路。
45.如權(quán)利要求44所述的裝置，其中，所述改進(jìn)的GPSR算法包括使用加權(quán)因子，并且其中，所述加權(quán)因子包括原始信號的所估計(jì)的總體平均值。
46.如權(quán)利要求45所述的裝置，其中，通過求一組訓(xùn)練信號的平均值來估計(jì)所述總體平均值。
47.如權(quán)利要求43所述的裝置，其中，被配置為確定一組非均勻的采樣時(shí)間的所述電路包括產(chǎn)生器，被配置為根據(jù)種子來產(chǎn)生該組非均勻的采樣時(shí)間。
48.如權(quán)利要求47所述的裝置，其中，基于在涉及所述裝置的通信鏈路的安全性協(xié)議中所使用的密鑰來在所述裝置處產(chǎn)生所述種子。
49.如權(quán)利要求48所述的裝置，還包括發(fā)射機(jī)，被配置為將與所述種子有關(guān)的信息發(fā)送回所述另一裝置。
50.一種用于信號處理的裝置，包括用于接收從另一裝置發(fā)送的信號的樣本的模塊；用于確定一組非均勻的采樣時(shí)間的模塊，其中，在所述另一裝置處是在該組非均勻的采樣時(shí)間期間對信號進(jìn)行采樣的；以及用于使用所確定的該組非均勻的采樣時(shí)間，從所述接收的樣本中重建所述信號的模塊。
51.如權(quán)利要求50所述的裝置，其中，用于重建所述信號的所述模塊包括用于根據(jù)改進(jìn)的基于梯度投影的稀疏重建(GPS 算法來重建所述信號的模塊。
52.如權(quán)利要求51所述的裝置，其中，所述改進(jìn)的GPSR算法包括使用加權(quán)因子，并且其中，所述加權(quán)因子包括原始信號的所估計(jì)的總體平均值。
53.如權(quán)利要求52所述的裝置，其中，通過求一組訓(xùn)練信號的平均值來估計(jì)所述總體平均值。
54.如權(quán)利要求50所述的裝置，其中，用于確定一組非均勻的采樣時(shí)間的所述模塊包括用于根據(jù)種子來產(chǎn)生該組非均勻的采樣時(shí)間的模塊。
55.如權(quán)利要求M所述的裝置，其中，基于在涉及所述裝置的通信鏈路的安全性協(xié)議中所使用的密鑰來在所述裝置處產(chǎn)生所述種子。
56.如權(quán)利要求55所述的裝置，還包括用于將與所述種子有關(guān)的信息發(fā)送回所述另一裝置的模塊。
57.一種用于信號處理的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括具有指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述指令可執(zhí)行以接收從一裝置發(fā)送的信號的樣本；確定一組非均勻的采樣時(shí)間，其中，在所述裝置處是在該組非均勻的采樣時(shí)間期間對信號進(jìn)行采樣的；并且使用所確定的該組非均勻的采樣時(shí)間來從所述接收的樣本中重建信號。
58.一種耳機(jī)，包括接收機(jī)，被配置為接收從一裝置發(fā)送的信號的樣本；被配置為確定一組非均勻的采樣時(shí)間的電路，其中，在所述裝置處是在該組非均勻的采樣時(shí)間期間對信號進(jìn)行采樣的；重建器，被配置為使用所確定的該組非均勻的采樣時(shí)間來從所述接收的樣本中重建所述信號；以及換能器，被配置為根據(jù)所述重建的信號來提供音頻輸出。
59.一種手表，包括接收機(jī)，被配置為接收從一裝置發(fā)送的信號的樣本；被配置為確定一組非均勻的采樣時(shí)間的電路，其中，在所述裝置處是在該組非均勻的采樣時(shí)間期間對信號進(jìn)行采樣的；重建器，被配置為使用所確定的該組非均勻的采樣時(shí)間來從所述接收的樣本中重建所述信號；以及用戶界面，被配置為根據(jù)所述重建的信號來提供指示。
60.一種監(jiān)控設(shè)備，包括 連接器；接收機(jī)，被配置為通過所述連接器接收從一裝置發(fā)送的信號的樣本； 被配置為確定一組非均勻的采樣時(shí)間的電路，其中，在所述裝置處是在該組非均勻的采樣時(shí)間期間對信號進(jìn)行采樣的；重建器，被配置為使用所確定的該組非均勻的采樣時(shí)間來從所述接收的樣本中重建所述信號；以及用戶界面，被配置為根據(jù)所述重建的信號來提供指示。
61.一種用于信號處理的方法，包括以下步驟 在多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間期間開啟光源；并且在所述多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間之間關(guān)閉所述光源。
62.如權(quán)利要求61所述的方法，其中，開啟所述光源包括在所述多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間期間開啟一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管(LED)。
63.如權(quán)利要求62所述的方法，其中，每一個(gè)LED都發(fā)出具有在600nm到IOOOnm之間的波長的光。
64.一種用于信號處理的裝置，包括開啟電路，被配置為在多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間期間開啟光源；以及關(guān)閉電路，被配置為在所述多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間之間關(guān)閉所述光源。
65.如權(quán)利要求64所述的裝置，其中，所述光源包括一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管(LED)， 并且其中，所述開啟電路被配置為在所述多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間期間開啟所述一個(gè)或多個(gè) LED。
66.如權(quán)利要求65所述的裝置，其中，每一個(gè)LED都發(fā)出具有在600nm到IOOOnm之間的波長的光。
67.一種用于信號處理的裝置，包括用于在多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間期間開啟光源的模塊；以及用于在所述多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間之間關(guān)閉所述光源的模塊。
68.如權(quán)利要求61所述的裝置，其中，所述光源包括一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管(LED)，并且其中，用于開啟光源的所述模塊包括用于在所述多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間期間開啟所述一個(gè)或多個(gè)LED的模塊。
69.如權(quán)利要求62所述的裝置，其中，每一個(gè)LED都發(fā)出具有在600nm到IOOOnm之間的波長的光。
70.一種用于信號處理的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括具有指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述指令可執(zhí)行以在多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間期間開啟光源；以及在所述多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間之間關(guān)閉所述光源。
71.一種感測設(shè)備，包括開啟電路，被配置為至少在多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間期間開啟光源； 傳感器，被配置為在所述多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間期間感測信號的樣本；以及關(guān)閉電路，被配置為至少在所述多個(gè)非均勻的采樣時(shí)間之間關(guān)閉所述光源。
全文摘要
本申請的特定方案涉及一種用于壓縮感測(CS)的方法。CS是一種信號處理概念，其中，可以使用比香農(nóng)/尼奎斯特采樣定理所提出的少得多的傳感器測量值來以任意高分辨率恢復(fù)信號。在本申請中，將CS架構(gòu)應(yīng)用于傳感器信號處理，以便支持在用于護(hù)理和健康應(yīng)用的體域網(wǎng)(BAN)中的低功率且魯棒的傳感器和可靠的通信。
文檔編號H03M7/30GK102165698SQ200980137507
公開日2011年8月24日 申請日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日
發(fā)明者H·加魯達(dá)德里, P·K·巴赫蒂 申請人:高通股份有限公司