基于联合稀疏的分布式压缩感知算法及应用研究

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wujie1983
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
随着信息技术以及计算机网络技术的迅速发展,压缩感知理论受到了越来越多的关注。与传统的奈奎斯特采样定理不同,压缩感知通过寻找欠定线性系统的稀疏解来减少信号的采样率。而分布式压缩感知理论在压缩感知理论的基础上,充分利用信号内部以及信号之间的相关性,将多个信号联合起来进行重构以进一步降低信号的采样率。本文主要基于分布式压缩感知理论提出一种联合稀疏的稀疏度自适应匹配追踪算法(Joint-Sparsity Adaptive Matching Pursuit,joint-SAMP),并在该算法的基础上设计了一个智能电网数据采集方法和一个城市交通状况估计方法。本文详细的研究内容概括如下:(1)为了解决实际应用中对信号进行重构时信号稀疏度未知的问题,提出了应用在分布式场景的联合稀疏的稀疏度自适应匹配追踪算法(joint-SAMP)。该算法结合压缩感知理论的稀疏度自适应匹配追踪算法(SAMP),利用分布式压缩感知理论可以同时借助信号内部相关性结构和信号之间的相关性结构的特点来降低对信号的测量需求,在迭代循环中根据新残差与旧残差的比较来作为算法停止条件。实验结果表明所提算法可以在不以信号的稀疏度作为先验信息并且保证数据恢复精度的条件下降低数据的采集开销。(2)为了解决智能电网中数据的存储和传输开销过大给系统带来巨大压力的问题,设计了一个基于分布式压缩感知理论的智能电网数据采集方法(DCS-Data Acquisition Method for Smart Grid,DCS-ASMSG)。该方法利用智能电网中间站站内数据之间的相关性以及中间站与中间站之间数据的相关性对智能电网传输数据进行压缩处理来降低数据传输和存储开销。通过模拟仿真实验验证了电力数据的稀疏性,实验表明所设计的DCS-智能电网数据采集方法能够在保障数据重构精度的同时减少数据传输开销,其传输的数据量仅为原始数据的25.69%。(3)为了解决传统道路状况估计中基础设施部署和维护成本高的问题,设计了一个基于分布式压缩感知理论的城市交通量状况估计的方法(DCS-Urban Traffic Volume Estimation Method,DCS-UTVEM)。该方法利用了城市道路交通量估计中各个道路之间同一时刻速度的相关性以及每条道路在一个时间段内速度的相关性基于分布式压缩感知理论对城市道路的交通状况进行估计。通过实验验证了本文设计的交通状况估计方法模型的有效性,并证明了该方法仅使用稀疏探针即可实现准确和可扩展的流量估计,通过少量探测车辆就能够带来良好的估计性能和较低的系统运行成本。
其他文献
2006年3月9日上午,在中国人民银行菏泽市中心支行的推动下,菏泽市政府召开了全市金融生态环境建设电视会议。中国人民银行济南分行副行长李亚新到会并讲话,菏泽市各县(区)分管副县
随着社会的不断进步,教育改革的发展日新月异。思想政治课作为以思想道德素质为主的课程,一直强调对学生进行情感态度价值观的培育。为了实现立德树人的根本任务,达到培养学生的学科核心素养的目的,高中思想政治新课标提出了活动型学科课程的概念。活动型学科课程改变了以往教师讲、学生听的教学模式,主张以思维活动和社会实践活动的形式进行学习,通过学科内容与活动的有机结合,相对于传统的灌输式教学更加能够激发学生的学习
矿山废弃地植被恢复是基于土壤环境改良的前提下,充分考虑植物景观的营造手段,结合生态学要求构建近自然群落。通过对广东省梅州市不同类型的矿山废弃地植被自然恢复的现场调
生活水平日益提升,人的需求得到了很大程度的解放,个性化需求愈发具体细化。当前模块化设计是解决此类问题的最有效方法之一,但是这趋势的背后,同质化问题也日益严峻,如何以
介绍了一种适用于层状金属复合材料的高效连接技术。在激光穿透焊接时,熔池中液态金属会受到横向温度梯度引起的表面张力和穿透匙孔中喷射蒸汽摩擦力的共同作用而产生上下两
目的:在“温通”思想指导下,通过观察电子胃镜下溃疡愈合程度、幽门螺杆菌根除率、中医证候改善、不良反应发生率探讨电子灸治疗脾胃虚寒型消化性溃疡的临床疗效。方法:收集符合要求的脾胃虚寒型消化性溃疡患者70例,随机分为西药组和综合组,每组各35例。西药组采用四联疗法治疗,其中阿莫西林,克拉霉素,胃铋镁颗粒口服2周,奥美拉唑肠溶片口服6周;综合组在西药组治疗基础上采用电子灸治疗,灸治大椎、足三里、胃俞、脾
介绍了烟草青枯病诊断的症状特征、发病规律,针对该病特性及发生特点,广南县提出了轮换种植品种和加强轮作为主,结合强化栽培管理、增施钾肥、补施中微肥、设置抗病品种、抗
短期天气预报业务最主要的工作是对各种数值预报产品进行释用分析。对于数值预报产品的应用,多种信息的综合分析,目前还缺乏一套可行的有效的预报分析技术和分析流程。本文重
一、提高认识,要在正确把握创建学习型领导班子内涵上求深化随着我国全面开放国内金融市场日期的逐渐临近,以及金融体制改革的不断深入,新知识、新业务、新观念层出不穷,需要