感知能量受限的自适应压缩感知算法研究

来源 :重庆邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:w18asp
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
压缩感知凭借高效的信息采样机制受到了研究者们的广泛关注,在实践中具备巨大的应用潜力。传统压缩感知将感知能量分散在整个信号区间造成利用效率相对较低,特别是在感知能量受限的情况,这会导致传统压缩感知算法较易受到观测噪声的影响。自适应压缩感知使后续观测向量依据以前的观测信息自适应设计,并将感知能量尽可能分配在支撑位置以提高观测信噪比。本文考虑感知能量受限的情况,对自适应压缩感知算法进行研究,将自适应观测问题分解为两个子问题,即新观测向量稀疏项更新方式和新观测向量支撑集获取方式,针对这两个问题,本文主要工作如下:(1)针对新观测向量稀疏项更新方式的问题,通过研究发现目前典型的基于Gram矩阵的观测矩阵优化方法能够降低观测矩阵互相干系数来提高重构质量,将这种思想引入到自适应压缩感知,利用传统重构算法获取估计支撑集,并约束每次观测的感知能量,可以得到一个关于新观测向量的优化问题,从而可以解出矩阵优化意义的最优观测向量。利用回溯方式替代完整的重构算法获取估计支撑集,将重构算法内部迭代转移到观测过程中的自适应迭代,从而使计算复杂度降低到了传统贪婪算法的程度。仿真实验表明所提算法可有效提高观测信噪比,并降低Gram矩阵非对角元素能量,具有低于传统压缩感知算法、观测矩阵优化算法和自适应算法的重构误差。(2)针对新观测向量支撑集获取方式的问题,在多测量向量观测模型下,通过研究发现多重信号分类算法(Multiple Signal Classification,MUSIC)在较少观测次数也能获得良好的重构效果,这恰好符合自适应压缩感知对初始观测数的要求。将MUSIC算法的思想引入自适应压缩感知,从理论上对MUSIC算法适用情况进行扩展,提出一种修正的MUSIC谱函数,并用来处理快拍数不足情形下支撑集恢复问题,可获得更为准确的支撑集估计,从而使感知能量分配更加有效。仿真实验表明所提利用修正MUSIC谱方法可获得较传统算法更高的支撑集估计精度,相应的自适应观测方案也具备较传统贪婪算法、MUSIC类算法更低的重构误差。
其他文献
多输入多输出(Multiple-Input-Multiple-Output,MIMO)技术以频谱利用率高的特点成为近年来无线通信领域的研究热点。为了满足更高通信带宽的需求,增大天线数量在所难免,然而天线数量的增加对MIMO系统信号检测算法的性能和复杂度提出了更高的要求。低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check Codes,LDPC)作为一种优越的抗随机错误的能力信道编码,
互联网已经成为当今社会通信的重要基础设施,深刻地影响着人们的工作、生活和学习,不断地推进国家经济发展和社会进步。但是随着网络流量的爆炸式增长,越来越多的用户不再关
对于射频集成电路芯片而言,保证其高性能的一项关键就是本振(LO)信号的纯净。现在,越来越多射频系统模块通过SoC设计被集成到了一块芯片上,这也就给LO信号的设计提出了很大的
基于IP的集成电路设计已经成为主流,在IP交付时,不仅需要确保IP的功能满足要求,IP接口的时序参数也要保证。硬核IP需要在芯片上进行功能验证和端口时序参数测量,要求在片上设
随着CMOS工艺水平的不断提高,科研机构也加大对微纳米加工科研平台的投入。CMOS器件作为半导体电路核心的基础单元,广泛应用于各类光电、生物、MEMS等器件和系统中。在国内外
目的:对我院2016-2018年病原微生物实验室分离的肠杆菌属的临床科室分布、标本类型及药敏变化进行分析,为临床医生选择抗菌素以及送检标本类型提供参考;对我院2016-2018年肠
随着无线通信的发展,使得网络数据、智能终端出现爆炸式增长,不同的异构网络共存在一个网络中,然而由于传统网络技术的僵化,导致网络资源不能按需分配。而无线网络虚拟化技术
随着技术和科技的发展,数据量有了爆炸式的增长,在海量数据中用户无法及时获得自己感兴趣的信息,推荐系统能有效解决这个问题。它根据用户的历史数据,将用户感兴趣的信息推荐给用户。但是传统推荐系统中大部分使用的是离线数据集,它按照一定时间(一般是以天为周期)来对数据进行分析,无法保证推荐系统的实时有效性。现今实时数据流越来越多,这也造成在推荐系统中需要处理的实时数据需求越来越多。同时传统的推荐系统还存在冷
逐次逼近型模数转换器已经广泛地应用于无线通讯,数据采集等系统中。而近年来,逐次逼近型模数转换器因其较为简单的电路架构受益于半导体工艺制程的进步,其在达到相近性能的
软件定义网络(Software-Defined Networking,SDN)作为一种新型网络架构,被认为是未来网络主流发展方向。为提高网络扩展性及可靠性,由多个分布式控制器构成的SDN网络架构得到