[其他]在等距取樣信號中恢復無效樣值的方法和設備

無效

• 申請號: 87102700
• 申請日: 1987-04-11
• 公開（公告）號: CN87102700A
• 公開（公告）日: 1987-10-28
• 發明（設計）人: 雷蒙德·尼古拉斯·約翰·維杜伊斯
• 申請（專利權）人: 菲利浦光燈制造公司
• 主分類號: G11B20/18
• 分類號: G11B20/18
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 匡少波,杜有文

本發明涉及在經過等距取樣的信號中，來恢復那些被認為是無效樣值的一種方法和設備;其基礎是對替換值進行校正，這種替換值是從被認為是有效取樣的周圍得到的，替換值出現在包括要恢復樣值的時間間隔以前和以后。

這樣的方法和設備公開于荷蘭專利申請8304214號中。

按照這類先有技術，采用較高階的自回歸過程，根據該階所描述的一些已知樣值的線性組合，來估計要恢復的樣值。遞歸過程的階數，由要恢復樣值的個數來決定。這意味著，對于每個樣值在能夠擬定最合適的遞歸公式以前，每次都必須對大量的預測系數進行計算，這種系數取決于要恢復信號的類型。根據這樣決定的遞歸方程式，建立一組方程式，在這組方程式中要恢復樣值的估計值（估計量）以未知因子的形式出現。

雖然先有技術適合于恢復諸如音樂或語言這類音頻信號，但要進行大量、復雜的計算，因而使先有技術在以經濟上合理的設備來滿足具體系統對性能指標的要求方面成了問題。更具體地說，先有技術不太適合于恢復存在著較長時間間隔（例如，10毫秒這樣的量級）的信號，在此時間間隔內包括著必須被認為是無效的樣值。

總的來說，本發明的目的是對于上述方法提供另一種簡化的技術，即把時間離散的信號內插進去，這種技術可以作為較高階自回歸過程的典型。

更具體地說，其目的就是使內插技術可以被應用，這種技術有效地排除了具有通常稱為選擇性衰落這種特點的干擾影響。例如，通常稱為MATS（Mobile????Automatic????Telephony????System）、即“汽車自動電話系統”的汽車電話系統可作為存在著這種干擾影響系統的例證。

作為傳輸系統組成部分的接收機，它所接收的信號，通常具有經過等距取樣的信號的形式。由于選擇性衰落，接收到的信號（照例是調制在載波上的語言信號）出現規律性的失落并持續一定的時間間隔。所以，一些樣值是未知的。為了避免或減少在最終得到的信號中可以觀察到的干擾影響，必須能夠實時地恢復被認為是無效的未知樣值。

本發明基于利用信號的周期性來識別出那種時間間隔，能夠采用比先有技術的預測過程簡單得多的一種預測過程，從而實現能夠滿足對性能和成本具有特定要求的取樣恢復系統。

根據本發明，在本文第一段規定的那種方法的特征在于：相繼取樣S_K的一個序列（此處，K＝0，1，…，N-1）是根據相應于該序列的信號段的預期周期采集起來的，在這序列中包括1組要恢復的樣值;

根據取樣S_K的這種序列，來決定表示取樣個數的量值q，q是上述信號段周期的一種度量;

對于相繼樣值S_t（i）（此處，i＝1，…，m，S_t（i）被認為是無效樣值的子序列，定義了m矢量Z，在定標以后，把其中的樣值S_t（i）-nq與S_t（i）+nq兩兩相加起來，此處，S_t（i）-nq和S_t（i）+nq分別表示一個樣值，其位置分別在第i個樣值S_t（i）以前和以后nq個樣值處，這里，n為整數;

以G＝Z的形式，建立了1組具有m個未知數的方程式，此處，G是m×m矩陣，由下式給出：

此處，t（k）和t（l）分別表示在序列1，…，m中第k個和第一個無效樣值的位置，a表示在- 1/2 ＜a＜0中選定的1個常數;是具有元素_i的m矢量，此處，是在t（i）位置上1個無效樣值的估計量，此處，i＝1，…，m;以及，

從1組方程式GX＝z，根據已知的方法，解出_i的m個值。

本發明可以方便地用來恢復數字化的語言信號，在其中，有些樣值因干擾而成為未知。根據本發明，恢復樣值（這些樣值構成取樣速率為f_s、基本上是周期性信號的一部分）方法的特征在于，把取樣s_k（此處，k＝0，…，N-1）的個數N，選為N＝2f_s/f_min+m，此處，頻率f_min表示相應于要恢復信號段的最大預期周期，m表示信號段中所包括要恢復樣值的個數。

為了得到最佳結果，根據本發明方法的進一步特征在于，相對于N個取樣s_k的序列的無效樣值s_t（i）的子序列被如此選取，從而使之保持：

q_max≤t_（i）≤N-1-q_max