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《基于壓縮感知的信號重構(gòu)算法研究及應用.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
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2、ortheDegreeofMasterofScienceByLuWangSupervisor:Prof.WangYouguoMarch2015*A~~ffi~~~~ffi~~~ft~A~~~ffi~~~~~~~I~R~m~~n~*·gam~.~7~~~~~~~~~nw~~~*·~~$~~*~~AB~~~~m~M8~~Jf~bX:!f!:?-!Q/G§15~~1!t1¥i~m~~x~B.X:Jt'E~WmtilIB~1fl:B.X:iJE-=Plrm1~fflJ:tIBH:f_:L~ft-~I~~~~~*~~MM~ff~~~~2~~~~~7~~~~~#*~7Wfi.*A~ffi*~RWRffi*
3、~~~~:r-~.ma~m-mffi~~~~mff.*A15Hx1¥iJiniJ~Egx#l'lJ~{~H?#rtJ~*ff~1mr'1:e.X:,fJUJJ:iZxi;~)C8'0ElJP14;foEg-1-X~;ft~~~-~00~~00;ey~~*m~~IB~$~$*~~~A~*~~~illff~~;l'lJ~*fflJJfP,~fPEX:13#ti~Br*U-¥Uf*:ff,~C~JiP1s:'+1il~~.*:tIt-1-Xt3Ft-1pq~q-ofa&i~x~~~ffl-ft.~~~0~<~Mflft)~nm*~~*~~~~~b~.摘要在壓縮感知理論中,采樣和壓縮同時完成,降低了“
4、先采樣后壓縮”帶來的資源浪費,然后從高度不完整的測量值中恢復原信號,挑戰(zhàn)了在信息領(lǐng)域中占統(tǒng)治地位的奈奎斯特定理。本文主要對壓縮感知理論下的信號重構(gòu)算法以及其應用作了一些研究工作:1.詳細介紹了一系列迭代貪婪算法,并對它們的性能進行仿真實驗和分析。仿真過程中發(fā)現(xiàn),由于無法獲知稀疏信號的稀疏度,調(diào)用算法時不能確定一個合理的迭代次數(shù)。本文在圖像重構(gòu)步驟之前進行預處理,即根據(jù)DCT變換的特點,在圖像分塊的基礎(chǔ)上用掩膜矩陣選出所需的稀疏系數(shù),從而固定稀疏度,提升圖像重構(gòu)的峰值信噪比和速度。2.介紹了光滑L0范數(shù)以及相關(guān)的重構(gòu)算法,提出了用共軛梯度法改進的SL0算法,并用仿真實驗證明了該算法的可行性及其優(yōu)
5、勢。與最速下降SL0、牛頓修正SL0相比,共軛梯度SL0算法對有著與之相當?shù)膱D像重構(gòu)效果,且在收斂速度上有較大的提高。隨著采樣率增大,共軛梯度SL0重構(gòu)一維信號的效果有大幅提升,明顯高于另兩個算法。3.信號的傳輸一般都是在有噪環(huán)境下進行的,本文在測量值中加入隨機高斯噪聲,逐漸增大噪聲強度,觀察OMP算法的重構(gòu)一維信號的均方誤差(MSE)。本文發(fā)現(xiàn)當噪聲達到一定強度時,MSE達到最低點,噪聲繼續(xù)增大時,MSE迅速增大,即出現(xiàn)了隨機共振現(xiàn)象。本文進一步分析了最佳噪聲強度與信號長度、稀疏度、采樣率之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)最主要的兩個影響因素是采樣率和信號長度,最佳噪聲強度與采樣率、信號長度都呈負相關(guān)。關(guān)鍵詞
6、:壓縮感知,匹配追蹤,光滑l,隨機共振0IAbstractCompressiveSensing(CS)theory,proposedin2006,isanewinformationprocessingthoerythatchallengesthedominantNyquisttheory.InCStheory,samplingandcompressingprocessesarecompletedatthesametime,andthusnoredundantsamplesaresaved.ResearchesintoCSareintheascendant.Howtoreconstructsig
7、nalsfromhighlyincompletesamplesisoneofthehottopics.1.ReconstructionalgorithmsinCS,tobemorespecific,aseriesofgreedyalgorithmsandthierapplicationsareresearchedinthispaper.Thesparsityofanoriginalsignalis