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稀疏分解算法是信号稀疏分解领域的一个重点问题，关系到稀疏分解在实际中的应用。在分析平滑l_0算法的基础上，提出了基于拟牛顿方向的平滑l_0算法。该算法在求解l_0范数的近似函数最优解时，取代平滑l_0算法中的最速上升方法，以拟牛顿方向作为迭代搜索方向。仿真结果表明，利用基于拟牛顿方向的平滑l_0算法对信号进行稀疏分解，得到的稀疏分解系数精确度更高，与真实系数之间的误差更小，信噪比更大，抗噪声能力更强。