基于压缩感知的资源节约型音频信号采集方法

　　针对基于无线传感器网络构建的环境监测系统，为减少多媒体信号采样、处理、传输过程所消耗的计算、存储、电能、带宽资源，该文分析了现有信号处理理论和随机采样方法存在的局限性，结合压缩感知理论，提出了一种改进的加性随机采样方法，设计了一种新型的资源节约型音频信号采集算法。该算法依靠传感器节点和汇聚节点的共同协作完成音频信号采集，其中，传感器节点对具有稀疏性的音频信号进行低频随机采样，汇聚节点可从随机采样数据中高概率重构原始信号。将所提出的信号采集方法用于采集粮仓内的赤拟谷盗成虫爬行声，并与已有数据压缩方法进行性能对比。初步试验结果表明：在随机采样频率为196Hz且最大数据重构误差小于0.5%情况下，可实现13个采集节点所获取的78路声信号的远程、无线、实时采集，特别适用于资源有限的无线传感器网络。