基于分数阶混沌的压缩感知测量矩阵和自适应采样的研究

发布时间：2021-02-12 01:44

　　在信息高速增长的时代,随着人们对于获取信息速度和效率的要求提高,压缩感知理论蓬勃发展起来。压缩感知理论将压缩和采样合二为一,以远远低于奈奎斯特的采样频率把高维信号投影为低维信号,利用包含原信号大部分信息的低维观测值来对信号实现精确重建的目标。目前,压缩感知的影响力已经深入到了成像、无线通信和生物传感等多个领域,并展示了广阔的应用研究前景。为将压缩感知这一理论更好的应用于实际,本文提出了测量矩阵构造的新方法和自适应分配采样率的的新设计方案。首先,介绍了压缩感知理论及混沌理论,对九种分数阶混沌系统进行了研究,利用其产生的序列构造了压缩感知的测量矩阵。当混沌系统处于混沌状态时,混沌特性表现为伪随机性、初值敏感性等性质,用混沌系统产生的序列来构造压缩测量矩阵,既可以改变一些确定性测量矩阵重建效果不理想的现状,也可以克服随机类测量矩阵组成元素不确定、存储空间大而硬件实现困难的缺点。且与整数阶混沌系统相比,分数阶混沌系统的记忆功能更强,更能反映出实际自然中存在的真实情况。因此,本文把混沌系统产生的序列应用到压缩感知的测量矩阵构造中。本文对经典的九种分数阶混沌系统设置确定的参数和初始值,获得混沌状态... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

传统信号处理流程

图 2.2 压缩感知处理信号流程号NX R，如果一组正交基N N 使NX R在其上是稀疏的，则X f 是 X 在 下的稀疏表示系数，如果Nf R中含有 S N个非零值在N N 下是S 稀疏的。感知理论中，采样操作是通过一个与变换基 不相关的测量矩原始信号进行线性的压缩测量，从而获得的 M 个投影值，即信号了原始信号的全部信息。压缩采样模型为：Y X带入(2)式可得：Y f Af 是实际作用于稀疏向量 f 上的矩阵。测量值Y 恢复原始信号 X ，只需要求解一个解线性方程组，即求解

哈尔滨工程大学硕士学位论文：FOChen 系统、FOArneodo 系统、 FOGenesio-Tesi 系统、FOLeipnik 系统、FORossler 系统、FOLotka-Volterra 系统、FOLu 系统.1~3.9 给出了这九种分数阶混沌系统在混沌状态下的三维图。OChen 系统不拓扑等价而且较为复杂，其定义形式为： 112233ddddddqqqqqqx ta y t x tty tdx t x t z t cy ttz tx t y t bz tt 阶数在特定取值范围内，且参数为给定的特值时，系统会表现出 为 ： a 3 5 ,b 3 c, 2 8d , ， 7阶 数 q1 q 2 q3 0 .， 9 初 0 , z 0 = 9 , 5 ,。 1 4

【参考文献】：
期刊论文
[1]Generation of a novel spherical chaotic attractor from a new three-dimensional system[J]. 孙常春,赵恩良,徐启程.  Chinese Physics B. 2014(05)
[2]分数阶系统稳定性理论与控制研究[J]. 胡建兵,赵灵冬.  物理学报. 2013(24)
[3]双像素压缩成像系统设计与实现[J]. 杨爱萍,卜令勇,郭岩松,杨扬,侯正信.  天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2014(12)
[4]利用纹理信息的图像分块自适应压缩感知[J]. 王蓉芳,焦李成,刘芳,杨淑媛.  电子学报. 2013(08)
[5]相关系数研究综述[J]. 徐维超.  广东工业大学学报. 2012(03)
[6]基于光滑l0范数和修正牛顿法的压缩感知重建算法[J]. 赵瑞珍,林婉娟,李浩,胡绍海.  计算机辅助设计与图形学学报. 2012(04)
[7]基于压缩感知的无线传感器网络多目标定位算法[J]. 何风行,余志军,刘海涛.  电子与信息学报. 2012(03)
[8]压缩感知回顾与展望[J]. 焦李成,杨淑媛,刘芳,侯彪.  电子学报. 2011(07)
[9]基于回溯的迭代硬阈值算法[J]. 杨海蓉,方红,张成,韦穗.  自动化学报. 2011(03)
[10]压缩感知雷达成像技术综述[J]. 刘记红,徐少坤,高勋章,黎湘,庄钊文.  信号处理. 2011(02)



本文编号：3030052