基于壓縮感知的信號(hào)重構(gòu)算法研究
發(fā)布時(shí)間:2017-04-11 05:06
本文關(guān)鍵詞:基于壓縮感知的信號(hào)重構(gòu)算法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:壓縮感知理論是近年來(lái)興起的一種新的采樣理論,它提供了一種從少量的采樣值中恢復(fù)原始信號(hào)的方法。針對(duì)稀疏信號(hào)和可壓縮信號(hào),壓縮感知理論在采樣的同時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行壓縮,將采樣過(guò)程和壓縮過(guò)程合二為一,突破了傳統(tǒng)的奈奎斯特采樣定律的束縛,節(jié)約了大量的存儲(chǔ)、傳輸、計(jì)算等資源,在現(xiàn)代信號(hào)處理領(lǐng)域展現(xiàn)出突出的優(yōu)勢(shì)和廣闊的應(yīng)用前景。 本文首先以壓縮感知理論中的三大關(guān)鍵步驟為主線,對(duì)壓縮感知理論框架進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述。它包括信號(hào)的稀疏表示,測(cè)量矩陣的設(shè)計(jì)以及信號(hào)的重構(gòu)三個(gè)部分。然后,對(duì)這三個(gè)部分分別進(jìn)行了研究。在信號(hào)的稀疏表示方面,對(duì)信號(hào)的稀疏分解進(jìn)行了綜述;在測(cè)量矩陣的設(shè)計(jì)方面,對(duì)測(cè)量矩陣進(jìn)行了分類并分析了一些常用的測(cè)量矩陣的優(yōu)缺點(diǎn)。 信號(hào)的重構(gòu)是壓縮感知理論中最重要的部分,本文著重對(duì)信號(hào)的重構(gòu)算法進(jìn)行了研究,闡述了一些常見(jiàn)重構(gòu)算法的實(shí)現(xiàn)原理,然后對(duì)基追蹤算法及基追蹤去噪改進(jìn)算法進(jìn)行了詳細(xì)的研究,,對(duì)改進(jìn)算法進(jìn)行了仿真和驗(yàn)證并與已有算法進(jìn)行對(duì)比,證實(shí)了改進(jìn)算法可以有效地提高重構(gòu)的效果,使其在信號(hào)含有稀疏噪聲(脈沖噪聲)的情況下也有比較好的重構(gòu)效果,擴(kuò)展了其應(yīng)用的范圍,最后著重對(duì)貪婪類算法中的匹配追蹤算法和正交匹配追蹤算法進(jìn)行了研究,對(duì)它們的時(shí)間復(fù)雜度和重構(gòu)精度進(jìn)行了比較和分析,并用離散實(shí)值信號(hào)進(jìn)行了仿真和驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】:壓縮感知 稀疏信號(hào) 測(cè)量矩陣 貪婪算法 基追蹤算法
【學(xué)位授予單位】:北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TN911.7
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-8
- 第1章 緒論8-13
- 1.1 研究目的和意義8-11
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)11-12
- 1.3 本文的主要工作和結(jié)構(gòu)安排12-13
- 第2章 壓縮感知理論概述13-23
- 2.1 壓縮感知的基本原理13-21
- 2.1.1 基本概念解釋13-14
- 2.1.2 壓縮感知的基本內(nèi)容14-16
- 2.1.3 信號(hào)的稀疏表示16-18
- 2.1.4 觀測(cè)矩陣的設(shè)計(jì)18-20
- 2.1.5 稀疏重建過(guò)程20-21
- 2.2 信號(hào)重構(gòu)的性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)21-22
- 2.3 本章小結(jié)22-23
- 第3章 壓縮感知中的測(cè)量矩陣23-30
- 3.1 測(cè)量矩陣的分類23-29
- 3.1.1 隨機(jī)測(cè)量矩陣23-24
- 3.1.2 構(gòu)造隨機(jī)測(cè)量矩陣改進(jìn)方法24-25
- 3.1.3 確定性測(cè)量矩陣25-28
- 3.1.4 結(jié)構(gòu)隨機(jī)測(cè)量矩陣28-29
- 3.2 本章小結(jié)29-30
- 第4章 壓縮感知中的信號(hào)重構(gòu)算法30-42
- 4.1 信號(hào)重構(gòu)算法的分類30-33
- 4.1.1 最小l1 范數(shù)凸優(yōu)化算法30-31
- 4.1.2 貪婪追蹤算法31-32
- 4.1.3 其它算法32-33
- 4.2 基于基追蹤算法的改進(jìn)33-37
- 4.2.1 基追蹤算法33-34
- 4.2.2 基追蹤算法的改進(jìn)34-37
- 4.3 匹配追蹤類算法37-41
- 4.3.1 匹配追蹤算法37-39
- 4.3.2 正交匹配追蹤算法39-41
- 4.4 本章小結(jié)41-42
- 第5章 總結(jié)與展望42-45
- 5.1 總結(jié)42
- 5.2 展望42-45
- 參考文獻(xiàn)45-49
- 致謝49
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條
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本文關(guān)鍵詞:基于壓縮感知的信號(hào)重構(gòu)算法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):298354
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