基于硅光機(jī)械微腔的混沌壓縮感知研究
發(fā)布時(shí)間:2023-05-06 19:18
身處于大數(shù)據(jù)的洪流,每天都將產(chǎn)生數(shù)以億計(jì)的數(shù)據(jù)這無(wú)疑給存儲(chǔ)硬件設(shè)備造成了極大的壓力。而壓縮感知理論的誕生為節(jié)約大量的存儲(chǔ)空間帶來(lái)了曙光,壓縮感知技術(shù)作為一個(gè)最新興起的研究方向,受到了很多應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)注。它打破了傳統(tǒng)的奈奎斯特-香農(nóng)定理(要想獲得完整的信息采樣頻率就要達(dá)到信號(hào)帶寬的兩倍以上)的限制,可以以較低的采樣頻率對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣,并能夠準(zhǔn)確重建出原始信號(hào),F(xiàn)如今,壓縮感知技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在生活的方方面面,例如醫(yī)學(xué)成像,地震學(xué),信道編碼,圖像加密和視頻壓縮等。測(cè)量矩陣是壓縮感知技術(shù)中的重要一環(huán),近年來(lái)科學(xué)家們一直對(duì)如何產(chǎn)生更優(yōu)良的測(cè)量矩陣而奮斗著。得益于混沌的諸多優(yōu)良性質(zhì),混沌是構(gòu)建測(cè)量矩陣的良好載體。2010年,Yu等人通過(guò)邏輯圖提取出的混沌序列提出了一種可用的測(cè)量矩陣。2011年,Madalin等人從帳篷映射中得到一個(gè)測(cè)量矩陣。2017年,Rontani和他的合作者們運(yùn)用外腔半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的光學(xué)混沌來(lái)生成一個(gè)測(cè)量矩陣。本文采用了最新設(shè)計(jì)制作的硅基光子晶體微腔產(chǎn)生的混沌來(lái)搭建測(cè)量矩陣,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明此矩陣的性質(zhì)能夠滿足壓縮感知技術(shù)的要求,實(shí)現(xiàn)對(duì)原始信號(hào)的重建。本文的主要工作如下:...
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 壓縮感知的研究背景
1.2 壓縮感知技術(shù)的兩個(gè)前提條件
1.2.1 數(shù)據(jù)信息的稀疏表示
1.2.2 測(cè)量矩陣
1.3 混沌的簡(jiǎn)要描述以及性質(zhì)
1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.5 本文的研究?jī)?nèi)容和意義
第二章 基于硅基光混沌的測(cè)量矩陣
2.1 光混沌的產(chǎn)生方案
2.1.1 基于光反饋的混沌產(chǎn)生方案
2.1.2 基于光電反饋的混沌產(chǎn)生方案
2.1.3 基于光注入的混沌產(chǎn)生方案
2.2 光子集成技術(shù)
2.2.1 光子集成簡(jiǎn)介
2.2.2 PIC技術(shù)分類
2.2.3 PIC技術(shù)的研究方向
2.3 用光學(xué)混沌來(lái)構(gòu)建測(cè)量矩陣
2.3.1 使用硅光子芯片的壓縮感知方案圖
2.3.2 測(cè)量矩陣的生成
2.4 本章小結(jié)
第三章 混沌測(cè)量矩陣在一維信號(hào)處理中的表現(xiàn)
3.1 壓縮感知的求解辦法
3.2 一維信號(hào)的實(shí)驗(yàn)和分析
3.3 Donoho–Tanner壁壘
3.4 采樣因子對(duì)測(cè)量矩陣的影響
3.5 噪聲干擾下的一維信號(hào)的信號(hào)重構(gòu)
3.6 最大稀疏度的研究分析
3.7 本章小結(jié)
第四章 混沌測(cè)量矩陣在二維圖像處理中的表現(xiàn)
4.1 圖像處理方法
4.2 圖像處理之小波變換
4.3 壓縮感知的圖像處理
4.4 壓縮感知在圖像處理領(lǐng)域的展望
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
攻讀碩士期間參加的科研項(xiàng)目
攻讀碩士期間發(fā)表的專利
本文編號(hào):3809471
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 壓縮感知的研究背景
1.2 壓縮感知技術(shù)的兩個(gè)前提條件
1.2.1 數(shù)據(jù)信息的稀疏表示
1.2.2 測(cè)量矩陣
1.3 混沌的簡(jiǎn)要描述以及性質(zhì)
1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.5 本文的研究?jī)?nèi)容和意義
第二章 基于硅基光混沌的測(cè)量矩陣
2.1 光混沌的產(chǎn)生方案
2.1.1 基于光反饋的混沌產(chǎn)生方案
2.1.2 基于光電反饋的混沌產(chǎn)生方案
2.1.3 基于光注入的混沌產(chǎn)生方案
2.2 光子集成技術(shù)
2.2.1 光子集成簡(jiǎn)介
2.2.2 PIC技術(shù)分類
2.2.3 PIC技術(shù)的研究方向
2.3 用光學(xué)混沌來(lái)構(gòu)建測(cè)量矩陣
2.3.1 使用硅光子芯片的壓縮感知方案圖
2.3.2 測(cè)量矩陣的生成
2.4 本章小結(jié)
第三章 混沌測(cè)量矩陣在一維信號(hào)處理中的表現(xiàn)
3.1 壓縮感知的求解辦法
3.2 一維信號(hào)的實(shí)驗(yàn)和分析
3.3 Donoho–Tanner壁壘
3.4 采樣因子對(duì)測(cè)量矩陣的影響
3.5 噪聲干擾下的一維信號(hào)的信號(hào)重構(gòu)
3.6 最大稀疏度的研究分析
3.7 本章小結(jié)
第四章 混沌測(cè)量矩陣在二維圖像處理中的表現(xiàn)
4.1 圖像處理方法
4.2 圖像處理之小波變換
4.3 壓縮感知的圖像處理
4.4 壓縮感知在圖像處理領(lǐng)域的展望
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
攻讀碩士期間參加的科研項(xiàng)目
攻讀碩士期間發(fā)表的專利
本文編號(hào):3809471
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