火炮等武器發(fā)射產生的沖擊波會對操作人員、武器和周圍設備產生惡劣影響。故準確測量炮口沖擊波數據,可為計算炸藥用量以及規(guī)劃武器安放位置提供重要參考依據。沖擊波信號持續(xù)時間短,有效信息時段在整體采集時段占比較小,且由于其含有高頻分量,采集系統需維持較高采樣率對其進行采集。持續(xù)的高采樣率造成的冗余數據過多,使得數據處理和存儲困難。由于沖擊波信號有用信息分布集中,易于稀疏表示,符合壓縮感知理論應用的先驗條件,本文提出壓縮感知沖擊波信號采集技術,解決了高采樣率需求和有限系統資源間的矛盾。針對壓縮感知相關的主要技術:稀疏基、觀測矩陣以及重建算法展開討論。采用經典稀疏方法稀疏實測沖擊波信號,總結稀疏基稀疏不同信號的適應度。通過仿真結果總結幾種常用觀測矩陣對沖擊波信號的觀測效果,提出一種基于平均化特征值分解與QR分解結合的優(yōu)化方法,通過增大觀測矩陣與稀疏基的非相關性以及減小觀測矩陣列向量間相關性的方法來優(yōu)化觀測矩陣。將此優(yōu)化方式應用在伯努利隨機矩陣上,證明了該改進方法能夠有效提高觀測矩陣所得數據的重構精度。對于壓縮感知重構算法部分,重點研究被廣泛應用的貪婪算法,并針對重構效果最好的子空間追蹤（SP）算法... 

【文章頁數】：58 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究目的與意義
    1.2 國內外研究現狀
        1.2.1 壓縮感知理論研究現狀
        1.2.2 壓縮感知應用研究現狀
    1.3 論文結構及安排
第2章 壓縮感知理論框架
    2.1 壓縮感知原理
        2.1.1 壓縮感知簡介
        2.1.2 壓縮感知數學模型
    2.2 壓縮感知的稀疏表示
    2.3 壓縮感知的觀測矩陣
    2.4 壓縮感知的重構算法
        2.4.1 凸優(yōu)化算法
        2.4.2 貪婪迭代類算法
        2.4.3 迭代閾值算法
        2.4.4 組合算法
    2.5 本章小結
第3章 稀疏表示及觀測矩陣研究與優(yōu)化
    3.1 稀疏表示
        3.1.1 傅里葉稀疏基
        3.1.2 小波變換稀疏基
        3.1.3 稀疏表示仿真結果對比分析
    3.2 觀測矩陣的選擇
        3.2.1 高斯隨機矩陣
        3.2.2 伯努利隨機矩陣
        3.2.3 稀疏隨機矩陣
        3.2.4 觀測矩陣對比分析
    3.3 觀測矩陣的優(yōu)化方法
        3.3.1 優(yōu)化構造觀測矩陣
        3.3.2 仿真結果分析
    3.4 本章小結
第4章 貪婪算法研究及子空間追蹤算法優(yōu)化
    4.1 貪婪類重建算法原理
        4.1.1 OMP算法
        4.1.2 GOMP算法
        4.1.3 CoSaMP算法
        4.1.4 SP算法
    4.2貪婪算法仿真實驗
    4.3 改進的子空間追蹤算法
    4.4 改進的子空間追蹤算法仿真結果分析
        4.4.1 SP算法重構結果
        4.4.2 OMSP算法重構結果
        4.4.3 算法優(yōu)化前后重建結果對比
    4.5 使用優(yōu)化算法的壓縮感知采樣結果分析
    4.6 本章小結
第5章 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果清單
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于非局部低秩和加權全變分的圖像壓縮感知重構算法[J]. 趙輝,張靜,張樂,劉瑩莉,張?zhí)祢U.  電子與信息學報. 2019(08)
[2]分簇感知網絡中基于壓縮感知的數據收集方法[J]. 李玉龍,劉任任,趙津鋒,臧浪,曹斌.  計算機工程. 2018(10)
[3]基于壓縮感知和多變換域的CT圖像水印算法[J]. 張蓓,黃洪瓊.  電子設計工程. 2018(17)
[4]結合系數重用正交匹配追蹤的字典學習算法[J]. 劉杰平,楊朝煜,陳棟,楊業(yè)長,馬麗紅.  華南理工大學學報(自然科學版). 2018(08)
[5]沖擊波測試系統中壓力傳感器的實時動態(tài)補償實現[J]. 魏娟,張志杰,趙晨陽,李巖峰.  傳感技術學報. 2018(04)
[6]用于圖像重構的基于行間支撐集相似度的CoSaMP算法[J]. 杜秀麗,顧斌斌,胡興,邱少明,陳波.  計算機科學. 2018(04)
[7]視頻壓縮感知中基于結構相似的幀間組稀疏表示重構算法研究[J]. 和志杰,楊春玲,湯瑞東.  電子學報. 2018(03)
[8]壓縮感知中觀測矩陣的優(yōu)化算法[J]. 李周,崔琛.  信號處理. 2018(02)
[9]基于Curvelet變換特征的人臉識別算法[J]. 楊晉吉,李亞文.  計算機應用與軟件. 2018(01)
[10]基于觀測矩陣優(yōu)化的自適應壓縮感知算法[J]. 胡強,林云.  計算機應用. 2017(12)

碩士論文
[1]壓縮感知算法的改進及其在無線傳感網絡中的應用[D]. 陳劍美.燕山大學 2016
[2]壓縮感知觀測矩陣優(yōu)化與信號重建算法研究[D]. 李繼樓.南京郵電大學 2015
[3]基于壓縮感知的語音信號壓縮重構算法研究[D]. 王帥.中北大學 2014
[4]壓縮感知中信號重建算法和確定性測量矩陣研究[D]. 楊良龍.南京郵電大學 2013
[5]壓縮感知測量矩陣的研究[D]. 吳赟.西安電子科技大學 2012



本文編號：3710005