基于压缩感知的信号重构算法研究

发布时间：2017-04-11 05:06

  本文关键词：基于压缩感知的信号重构算法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：压缩感知理论是近年来兴起的一种新的采样理论，它提供了一种从少量的采样值中恢复原始信号的方法。针对稀疏信号和可压缩信号，压缩感知理论在采样的同时对信号进行压缩，将采样过程和压缩过程合二为一，突破了传统的奈奎斯特采样定律的束缚，节约了大量的存储、传输、计算等资源，在现代信号处理领域展现出突出的优势和广阔的应用前景。 本文首先以压缩感知理论中的三大关键步骤为主线，对压缩感知理论框架进行了系统的阐述。它包括信号的稀疏表示，测量矩阵的设计以及信号的重构三个部分。然后，对这三个部分分别进行了研究。在信号的稀疏表示方面，对信号的稀疏分解进行了综述；在测量矩阵的设计方面，对测量矩阵进行了分类并分析了一些常用的测量矩阵的优缺点。 信号的重构是压缩感知理论中最重要的部分，本文着重对信号的重构算法进行了研究，阐述了一些常见重构算法的实现原理，然后对基追踪算法及基追踪去噪改进算法进行了详细的研究，，对改进算法进行了仿真和验证并与已有算法进行对比，证实了改进算法可以有效地提高重构的效果，使其在信号含有稀疏噪声(脉冲噪声)的情况下也有比较好的重构效果，扩展了其应用的范围，最后着重对贪婪类算法中的匹配追踪算法和正交匹配追踪算法进行了研究，对它们的时间复杂度和重构精度进行了比较和分析，并用离散实值信号进行了仿真和验证。
【关键词】：压缩感知 稀疏信号 测量矩阵 贪婪算法 基追踪算法
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN911.7
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 第1章 绪论8-13
• 1.1 研究目的和意义8-11
• 1.2 国内外研究现状和发展趋势11-12
• 1.3 本文的主要工作和结构安排12-13
• 第2章 压缩感知理论概述13-23
• 2.1 压缩感知的基本原理13-21
• 2.1.1 基本概念解释13-14
• 2.1.2 压缩感知的基本内容14-16
• 2.1.3 信号的稀疏表示16-18
• 2.1.4 观测矩阵的设计18-20
• 2.1.5 稀疏重建过程20-21
• 2.2 信号重构的性能评价标准21-22
• 2.3 本章小结22-23
• 第3章 压缩感知中的测量矩阵23-30
• 3.1 测量矩阵的分类23-29
• 3.1.1 随机测量矩阵23-24
• 3.1.2 构造随机测量矩阵改进方法24-25
• 3.1.3 确定性测量矩阵25-28
• 3.1.4 结构随机测量矩阵28-29
• 3.2 本章小结29-30
• 第4章 压缩感知中的信号重构算法30-42
• 4.1 信号重构算法的分类30-33
• 4.1.1 最小l1 范数凸优化算法30-31
• 4.1.2 贪婪追踪算法31-32
• 4.1.3 其它算法32-33
• 4.2 基于基追踪算法的改进33-37
• 4.2.1 基追踪算法33-34
• 4.2.2 基追踪算法的改进34-37
• 4.3 匹配追踪类算法37-41
• 4.3.1 匹配追踪算法37-39
• 4.3.2 正交匹配追踪算法39-41
• 4.4 本章小结41-42
• 第5章 总结与展望42-45
• 5.1 总结42
• 5.2 展望42-45
• 参考文献45-49
• 致谢49

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 芮国胜;王林;田文飚;;一种基于基追踪压缩感知信号重构的改进算法[J];电子测量技术;2010年04期

2 石光明;刘丹华;高大化;刘哲;林杰;王良君;;压缩感知理论及其研究进展[J];电子学报;2009年05期

3 戴琼海;付长军;季向阳;;压缩感知研究[J];计算机学报;2011年03期

4 张春梅;尹忠科;肖明霞;;基于冗余字典的信号超完备表示与稀疏分解[J];科学通报;2006年06期

5 李树涛;魏丹;;压缩传感综述[J];自动化学报;2009年11期

  本文关键词：基于压缩感知的信号重构算法研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：298354