收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

压缩感知观测矩阵和重构算法的研究

方杰  
【摘要】:随着信息技术的飞速发展,需要处理的数据量大大增加,同时给信号采样、传输和存储带来了巨大的压力。近年来出现的压缩感知理论为缓解这些压力提供了解决方法。该理论表明:只要信号是稀疏的或可压缩的、或在某个变换域是稀疏的,就可以用一个与变换基不相关的观测矩阵,将变换所得高维信号投影到一个低维空间,再通过求解优化问题,就可以从少量的投影中高概率地精确重构信号。观测矩阵是压缩感知理论的关键,它保证少量的观测值中包涵了原信号的足够信息,重构信号是可能的,而重构算法将直接影响重构信号的精确度。本文研究了观测矩阵的优化和重构算法,研究工作如下:1、详细地介绍了压缩感知中几种重构算法,分析了观测矩阵的两大构造原则。仿真实验比较了几种常用观测矩阵、分别采用OMP、GP算法重构信号的精度和时间复杂度。2、研究了观测矩阵的QR分解、SVD分解和行向量正交化对矩阵的最小奇异值的影响,分析了观测矩阵列向量的独立性、行向量正交化与矩阵最小奇异值的关系,仿真实验表明,QR分解、SVD分解和行向量正交化方法能增大观测矩阵的最小奇异值,增强了观测矩阵列向量的独立性或行向量的正交性,从而提高了重构信号的质量。3、研究了Gram矩阵优化方法,该优化算法通过减小观测矩阵和稀疏基的互相关性,达到提高重构信号精度的目的,但算法中没有考虑观测矩阵本身列向量间的独立性和行向量的正交性。本文将提高观测矩阵列向量独立性的分解算法、行向量正交化方法与Gram观测矩阵优化算法相结合,提出了改进的基于Gram矩阵的观测矩阵优化算法,仿真实验验证了算法的有效性。4、基于梯度投影的Gram矩阵优化算法通过梯度投影使Gram矩阵逼近等角紧框架的变形矩阵,减小了观测矩阵和稀疏基的互相关性,但算法中没有考虑观测矩阵本身列向量间的独立性和行向量的正交性。本文将提高观测矩阵列向量独立性的分解算法、行向量正交化方法与基于梯度投影的Gram观测矩阵优化算法相结合,提出了改进的基于梯度投影的Gram观测矩阵优化算法,仿真实验验证了算法的有效性。5、研究了基于图像分块的压缩感知平滑投影Landweber算法,分析了图像的多尺度变采样率重构算法。基于DCT变换的能量集中特性,提出一种基于DCT分频带的平滑投影Landweber重构算法。仿真实验表明提出的重构算法有效提高了重构图像的质量。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前13条
1 刘叙含;申晓红;姚海洋;邓欣;;基于帐篷混沌观测矩阵的图像压缩感知[J];传感器与微系统;2014年09期
2 王韦刚;杨震;顾彬;胡海峰;;基于观测矩阵优化的自适应压缩频谱感知[J];通信学报;2014年08期
3 王侠;王开;王青云;梁瑞宇;左加阔;赵力;邹采荣;;压缩感知中的确定性随机观测矩阵构造[J];信号处理;2014年04期
4 鄢鹏程;;一种基于阈值迭代和自适应观测矩阵的压缩感知图像处理[J];信息与电脑(理论版);2013年03期
5 石光明;刘丹华;高大化;刘哲;林杰;王良君;;压缩感知理论及其研究进展[J];电子学报;2009年05期
6 宁万正;王海燕;申晓红;蒋世全;王璇;;一种自适应观测矩阵下的信号重构算法[J];计算机应用研究;2011年09期
7 赵春晖;刘巍;;压缩感知理论及其在成像技术中的应用[J];智能系统学报;2012年01期
8 金坚;谷源涛;梅顺良;;压缩采样技术及其应用[J];电子与信息学报;2010年02期
9 王军华;黄知涛;周一宇;王丰华;;压缩感知理论中的广义不相关性准则[J];信号处理;2012年05期
10 肖小潮;郑宝玉;王臣昊;;一种基于最优观测矩阵的自适应贝叶斯压缩信道感知联合机制[J];电子与信息学报;2012年10期
11 卢雁;吴盛教;赵文强;;压缩感知理论综述[J];计算机与数字工程;2012年08期
12 李熔;;基于截尾估计的概率估计方法[J];计算机技术与发展;2014年02期
13 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 顾国生;战荫伟;;一种混沌序列在压缩感知观测矩阵构造中的应用[A];第十五届全国图象图形学学术会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 孙晶明;压缩感知中观测矩阵的研究[D];华中科技大学;2013年
2 徐永刚;矿山数据压缩采集与重建方法研究[D];中国矿业大学;2013年
3 丁丽;MIMO雷达稀疏成像的失配问题研究[D];中国科学技术大学;2014年
4 张京超;稀疏多频带信号压缩采样方法研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 孙瑞;压缩传感中观测矩阵构造及其性能分析[D];哈尔滨工业大学;2012年
2 王彪;压缩传感中的观测矩阵研究[D];天津理工大学;2012年
3 方杰;压缩感知观测矩阵和重构算法的研究[D];华南理工大学;2015年
4 田彩丽;压缩感知中量化问题的研究[D];西北农林科技大学;2014年
5 李文娟;基于压缩感知理论的地表沉降数据分析与重构[D];华中科技大学;2014年
6 朱晨辰;基于压缩感知的阵列DOA估计[D];西安电子科技大学;2014年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978