壓縮感知中改進的匹配追蹤類算法研究
本文關(guān)鍵詞:壓縮感知中改進的匹配追蹤類算法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著信息技術(shù)的飛快發(fā)展,信息量的需求也在飛快增長。因此,在高速傳輸和存儲大容量數(shù)據(jù)的過程中,人們對信息的大量需求造成了傳輸和存儲的巨大壓力。如何有效地獲取信息,是電子信息領(lǐng)域中的一個迫切問題。壓縮感知(Compressed sensing, CS)是一種新興的信息采樣及編解碼理論,充分利用了信號的稀疏性和可壓縮性,將信號采樣和壓縮融合在一起。對于一個高維空間中的稀疏信號,希望能夠有效地從一個有限數(shù)量的線性投影測量中準(zhǔn)確地重構(gòu),這就要求對壓縮感知中的重構(gòu)算法進行研究。重構(gòu)算法作為壓縮感知理論研究中的關(guān)鍵內(nèi)容之一,其研究目的就是用最少的開銷來獲取最好的重構(gòu)效果。本論文研究的主要內(nèi)容如下:(1)講解了壓縮感知理論三個關(guān)鍵技術(shù):信號的稀疏化表示、觀測矩陣的設(shè)計及重構(gòu)算法。總結(jié)了幾種經(jīng)典的貪婪重構(gòu)算法,并且利用仿真實驗對算法的重構(gòu)率和重構(gòu)時間等方面進行比較。(2)重構(gòu)算法對頻譜進行估計時可能會產(chǎn)生少量的錯誤,從而對時域信號的重構(gòu)精度會產(chǎn)生影響。為了提高重構(gòu)精度,在對廣義正交匹配追蹤(Generalized Orthogonal Matching Pursuit, GOMP)算法研究中,把傅里葉的共軛對稱性應(yīng)用到原子的選擇過程,提出了一種基于傅里葉共軛對稱性的廣義正交匹配追蹤(Generalized Orthogonal Matching Pursuit Algorithm Based on the Fourier Conjugate, FGOMP)算法。通過對信號的重構(gòu)效率、重構(gòu)相對誤差、重構(gòu)運行時間等三個方面的仿真實驗,可以看出基于傅里葉共軛對稱性的廣義正交匹配追蹤算法的可行性。實驗結(jié)果表明了基于傅里葉共軛對稱性的廣義正交匹配追蹤算法的重構(gòu)性能優(yōu)于廣義正交匹配追蹤算法。
【關(guān)鍵詞】:壓縮感知 稀疏表示 重構(gòu)算法 傅里葉共軛對稱性
【學(xué)位授予單位】:安徽大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TN911.7
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 第一章 緒論8-13
- 1.1 研究背景及意義8-10
- 1.2 壓縮感知的研究現(xiàn)狀10-11
- 1.3 本文主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排11-13
- 第二章 壓縮感知理論13-22
- 2.1 主要思想13-14
- 2.2 問題設(shè)定14-16
- 2.3 壓縮感知的關(guān)鍵技術(shù)16-19
- 2.3.1 信號稀疏表示16
- 2.3.2 觀測矩陣16-18
- 2.3.3 信號重構(gòu)18-19
- 2.4 壓縮感知的應(yīng)用19-21
- 2.4.1 糾錯19-20
- 2.4.2 圖像20
- 2.4.3 雷達20
- 2.4.4 天文學(xué)20-21
- 2.5 壓縮感知理論的不足21
- 2.6 本章小結(jié)21-22
- 第三章 壓縮感知重構(gòu)算法22-36
- 3.1 引言22
- 3.2 凸優(yōu)化算法22-23
- 3.2.1 基追蹤(BP)算法22-23
- 3.3 貪婪算法23-32
- 3.3.0 匹配追蹤(MP)算法24-26
- 3.3.1 正交匹配追蹤(OMP)算法26-28
- 3.3.2 正則化正交匹配追蹤(ROMP)算法28
- 3.3.3 壓縮采樣匹配追蹤(CoSaMP)算法28-30
- 3.3.4 分段正交匹配追蹤(StOMP)算法30-31
- 3.3.5 廣義正交匹配追蹤(GOMP)算法31-32
- 3.4 幾種典型重構(gòu)算法的仿真實驗32-35
- 3.5 本章小結(jié)35-36
- 第四章 基于傅里葉共軛對稱性的廣義正交匹配追蹤算法36-45
- 4.0 引言36
- 4.1 問題的提出36
- 4.2 傅里葉共軛對稱性36-37
- 4.3 基于傅里葉共軛對稱性的廣義正交匹配追蹤算法37-39
- 4.4 實驗仿真結(jié)果39-44
- 4.4.1 重構(gòu)效果仿真39-41
- 4.4.2 抗噪性能仿真41-42
- 4.4.3 低信噪比下算法的重構(gòu)性能42-43
- 4.4.4 算法重構(gòu)時間的比較43-44
- 4.5 本章小結(jié)44-45
- 第五章 總結(jié)與展望45-47
- 5.1 總結(jié)45
- 5.2 展望45-47
- 參考文獻47-51
- 致謝51-52
- 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果52
【參考文獻】
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本文關(guān)鍵詞:壓縮感知中改進的匹配追蹤類算法研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:300070
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