近年來,對壓縮感知理論(Compressed sensing,CS)的研究日益增多,其研究熱點主要聚焦于圖像重構(gòu)、雷達成像、數(shù)據(jù)通訊、電力系統(tǒng)等方面。本文著眼于配電網(wǎng)中信號采集數(shù)據(jù)量冗余,且需要大量的數(shù)據(jù)存儲空間等問題,在總結(jié)國內(nèi)外對壓縮感知理論研究的基礎(chǔ)上,利用基于壓縮感知的模擬信號處理模型(AIC),將其應(yīng)用于含有諧波、間諧波、電壓暫升以及電壓暫降等幾種電能質(zhì)量信號的壓縮采樣中,并對該模型的仿真構(gòu)架、重構(gòu)精度、硬件設(shè)計與實現(xiàn)等幾方面展開了研究工作,主要內(nèi)容如下:本文首先對壓縮感知理論與經(jīng)典奈奎斯特采樣理論進行了詳細的對比與分析,得出CS理論在各方面的優(yōu)勢及該理論的應(yīng)用前提,即信號本身是稀疏的,或在某種域上是稀疏或可壓縮的;同時應(yīng)用MATLAB對基于CS理論的幾種重構(gòu)算法進行仿真分析,分別在不同測量值M與不同稀疏度K時,對比重構(gòu)成功概率,在每組仿真數(shù)據(jù)重復(fù)進行1000次的情況下,選取出其中重構(gòu)性能優(yōu)良的重構(gòu)算法——正交匹配追蹤法(OMP)作為本文研究中所使用的重構(gòu)算法;而后由于電能質(zhì)量信號經(jīng)傅里葉基變換后是稀疏的,確定了 CS理論對于電能質(zhì)量信號的可行性,并給出了相關(guān)電能質(zhì)量信號的模...

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2l傳統(tǒng)方法采樣過程

感知基本原理??知（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ?ｓｅｎｓｉｎｇ）同時被稱為壓縮米樣（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ?ｓａ簡稱ＣＳ理論，是在采集信號的時候（模擬到數(shù)字），同時完理論表明，假如數(shù)據(jù)是稀疏的或可壓縮的，亦或在某種變換出稀疏性，那么可以采用測量矩陣來獲得遠小于信號維數(shù)但息的采樣，同時通過....

圖２－２壓縮感知理論下采樣與重構(gòu)過程??Ｆｉｇ．２－２?Ｓａｍｐｌｉｎｇ?ａｎｄ?ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｕｎｄｅｒ?ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ?ｓｅｎｓｉｎｇ?ｔｈｅｏｒｙ??

其過程主要包括信號的稀疏表示、測量矩陣的設(shè)計與選�。ǚ蔷�性編碼測量）以??及重建算法３個部分［３７］。??在傳統(tǒng)理論的指導(dǎo)下，信號Ｘ的采樣過程如圖２－１所示。采樣端首先獲得Ｘ??的Ｎ點采樣值經(jīng)變換后只保留其中Ｋ個最大的投影系數(shù)并對它們的幅度和位置編??碼，最后將編得的碼值進行存儲....

圖２－３壓縮感知實現(xiàn)過程??Ｆｉｇ．２－３?Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ?ｓｅｎｓｉｎｇ?ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ??

其他的重構(gòu)算法有迭代閾值法、子空間追蹤算法貪婪算法（包括正交匹配追??蹤（ＯＭＰ），匹配追蹤（ＭＰ）以及樹匹配追蹤（ＴＭＰ）等以及一些綜合的改進算??法［５１］）。綜上所述壓縮感知理論的的整體過程可由圖２＿３清楚的表示。??圖２－３壓縮感知實現(xiàn)過程??Ｆｉｇ．２－３?Ｃｏｍｐｒｅ....

圖２－４?ＭＰ算法流程圖??Ｆｉｇ．２－４?ＭＰ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ?ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ??ＭＰ算法存在兩個缺點：一是ＭＰ算法重構(gòu)誤差較大，不能達到所期望的精度；??

之后進行正交化處理，使所有被選原子所構(gòu)成的子空間與殘差正交，被正交化處??理后的原子在以后的迭代中不會再被選中，因此對被選原子進行正交化處理減少??了迭代次數(shù)，保證算法的最優(yōu)效果。其算法流程圖如圖２－５所示。??輸入：測量矩陣稀疏度Ｋ，測量值ｙ，確定需要重建原始信號中非零元素??....

本文編號：3952519