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申请/专利权人：浙江大学;浙江亨通智声科技有限公司

摘要：本发明涉及光纤传感信号处理技术领域，公开一种光纤通信多径干扰抑制方法和系统，包括：获取光脉冲的接收信号矩阵，构建相位空间的相移字典和时延空间的时延字典并计算时频空间融合特征矩阵；构建时延差补偿矩阵，对接收信号矩阵进行观测得到同步接收信号矩阵；根据同步接收信号矩阵计算时延差补偿后的时频空间融合特征矩阵，构建多径干扰特征矩阵、有效信号特征矩阵并分解时延差补偿后的时频空间融合特征矩阵，求解有效信号特征矩阵的最优解；结合相移字典、时延字典和有效信号特征矩阵的最优解得到多径干扰抑制后的接收信号矩阵。本发明可以得到多径干扰抑制后的接收信号，提高在多径干扰背景下的光纤系统信息传输的可靠性。

主权项：1.一种光纤通信多径干扰抑制方法，其特征在于，包括：获取光脉冲的接收信号矩阵，构建相位空间的相移字典和时延空间的时延字典，结合所述接收信号矩阵、相移字典、时延字典计算时频空间融合特征矩阵；构建时延差补偿矩阵，通过所述时延差补偿矩阵对所述接收信号矩阵进行观测得到同步接收信号矩阵；根据所述同步接收信号矩阵计算时延差补偿后的时频空间融合特征矩阵，构建多径干扰特征矩阵、有效信号特征矩阵并分解所述时延差补偿后的时频空间融合特征矩阵，求解有效信号特征矩阵的最优解；结合所述相移字典、时延字典和有效信号特征矩阵的最优解得到多径干扰抑制后的接收信号矩阵；所述获取光脉冲的接收信号矩阵，构建相位空间的相移字典和时延空间的时延字典，包括：获取接收端对每个光脉冲的采样长度、记为L，接收到的N个光脉冲信号组成的接收信号矩阵为：R＝[r1,…,rn,…,rN]，其中，R为接收信号矩阵，rn表示接收到的n个光脉冲信号；将相位空间离散为V个网格得到υ1、…、υv、…、υV，υv为第v个相位网格，构建相移字典为： 其中，H为相移字典，e为自然底数，j为虚数符号，t为时间索引；将时延空间离散为D个网格得到τ1、…、τd、…、τD，τd为第d个时延网格，构建时延字典为；Λ＝[st-τ1,τ,st-τd,…,st-τD]，其中，Λ为时延字典，st-τd为t-τd时刻的光脉冲信号；结合所述接收信号矩阵、相移字典、时延字典计算时频空间融合特征矩阵，包括：根据所述相移字典对所述接收信号矩阵进行多相位空间的稀疏表示： 其中，T表示转置操作，Ξ是相位空间稀疏特征矩阵，ηv为第v个相位网格上的潜在信号幅度，为第v个相位网格上的潜在信号传输时延；为时刻的光脉冲信号；对所述相位空间稀疏特征矩阵进行多时延空间的稀疏表示： 其中，Θ为时频空间融合特征矩阵；所述求解有效信号特征矩阵的最优解，包括：将有效信号特征矩阵的分离问题归纳为优化问题： 其中，Ξv表示相位空间稀疏特征矩阵的第v行，||||2为二范数，||||*表示核范数，||||1为一范数，||||F表示Frobenius范数；γ和μ为超参数，δ则为噪声抑制系数；G为有效信号特征矩阵，为同步接收信号矩阵，为时延差补偿后的时频空间融合特征矩阵，J为多径干扰特征矩阵，Z为噪声矩阵；在满足条件时，将取值最小时的有效信号特征矩阵作为有效信号特征矩阵的最优解；所述多径干扰抑制后的接收信号矩阵为： 其中，为多径干扰抑制后的接收信号矩阵，为有效信号特征矩阵的最优解。

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