壓縮感知中測量矩陣構(gòu)造綜述_王強

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1、JournalofComputerApplicationsISSN1001-90812017-01-10計算機應用,2017,37(1):188-196CODENJYIIDUhttp://www.joca.cn文章編號:1001-9081(2017)01-0188-09DOI:10.11772/j.issn.1001-9081.2017.01.0188壓縮感知中測量矩陣構(gòu)造綜述*王強,張培林,王懷光,楊望燦,陳彥龍(軍械工程學院車輛與電氣工程系,石家莊050003)(*通信作者電子郵箱ZPL1955@163.com)摘要:壓縮感知測量矩陣構(gòu)造方式多樣并不斷發(fā)展,為梳理現(xiàn)有研究成果,掌

2、握測量矩陣發(fā)展動態(tài),對壓縮感知測量矩陣構(gòu)造進行系統(tǒng)介紹。首先,針對傳統(tǒng)信號采集理論存在的信息冗余問題,闡述了壓縮感知理論在信號采集過程中資源利用率高、存儲空間小的優(yōu)勢;其次,以壓縮感知理論框架為基礎,從測量矩陣構(gòu)造原則、測量矩陣產(chǎn)生方法、測量矩陣結(jié)構(gòu)設計、測量矩陣優(yōu)化方法四個方面,對壓縮感知測量矩陣構(gòu)造進行分析,討論了測量矩陣構(gòu)造過程中不同原則、結(jié)構(gòu)、方法的優(yōu)勢;最后,在總結(jié)現(xiàn)有研究成果的基礎上,對測量矩陣的發(fā)展方向進行了展望。關(guān)鍵詞:壓縮感知;測量矩陣;有限等距性質(zhì);信號重構(gòu);信號采集中圖分類號:TP301.6文獻標志碼:ASurveyonconstructionofmeasure

3、mentmatricesincompressivesensing*WANGQiang,ZHANGPeilin,WANGHuaiguang,YANGWangcan,CHENYanlong(DepartmentofVehiclesandElectricalEngineering,OrdnanceEngineeringCollege,ShijiazhuangHebei050003,China)Abstract:Theconstructionofmeasurementmatrixincompressivesensingvarieswidelyandisonthedevelopmentcons

4、tantly.Inordertosortouttheresearchresultsandacquirethedevelopmenttrendofmeasurementmatrix,theprocessofmeasurementmatrixconstructionwasintroducedsystematically.Firstly,comparedwiththetraditionalsignalacquisitiontheory,theadvantagesofhighresourceutilizationandsmallstoragespacewereexpounded.Second

5、ly,onthebasisoftheframeworkofcompressivesensingandfocusingonfouraspects:theconstructionprinciple,thegenerationmethod,thestructuredesignofmeasurementmatrixandtheoptimalmethod,theconstructionofmeasurementmatrixincompressivesensingwassummarized,andadvantagesofdifferentprinciples,generationsandstru

6、ctureswereintroducedindetail.Finally,basedontheresearchresults,thedevelopmentdirectionsofmeasurementmatrixwereprospected.Keywords:CompressiveSensing(CS);measurementmatrix;RestrictedIsometryProperty(RIP);signalreconstruction;signalacquisition用信息,并能夠通過近似優(yōu)化算法,實現(xiàn)原始信號的精確重0引言[5]構(gòu)。在傳統(tǒng)奈奎斯特采樣定理條件下,要實現(xiàn)原始

7、信號的精壓縮感知理論主要包括信號稀疏表示、測量矩陣構(gòu)造、重[6]確重構(gòu),采樣過程中的采樣頻率至少高于原始信號中最高頻構(gòu)算法設計三方面的內(nèi)容。在壓縮感知理論中,要求信號率的兩倍。但奈奎斯特采樣定理是原始信號能夠精確重構(gòu)的具有可壓縮性,信號的稀疏表示是信號可壓縮性能的具體體充分條件,而非必要條件。依照該定理采樣后的數(shù)據(jù)中包含現(xiàn),而可壓縮性能的好壞依賴于稀疏字典的設計,在壓縮感知大量冗余信息,數(shù)據(jù)在應用過程中,經(jīng)過處理只保留了部分有之初,信號的稀疏字典是基于變換

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