Так как в данном случае обратным преобразованием Фурье нельзя получить оригинальный сигнал (не зная фазы), хотел узнать существуют ли готовые решения с применением машинного обучения, которые смогут восстанавливать сигнал из спектра?
Строго говоря, задача не имеет однозначного решения. Требуются дополнительные предположения о случайном процессе, реализацией которого является этот сигнал. Но если известен класс таких сигналов, на котором можно обучить систему, то можно и восстановить сигнал в рамках этого класса, возможно, даже с применением машинного обучения.