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《基于量子免疫克隆的壓縮感知數(shù)據(jù)重構(gòu)算法-論文.pdf》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、No.5微處理機(jī)第5期Oct.,2014MICROPROCESSORS2014年10月基于量子免疫克隆的壓縮感知數(shù)據(jù)重構(gòu)算法12祁浩,劉洲洲(1.西北工業(yè)大學(xué)電子信息學(xué)院,西安710072;2.西安航空學(xué)院,西安710077)摘要:提出了一種基于量子免疫克隆的壓縮感知數(shù)據(jù)重構(gòu)算法(Q-CSDR)。算法先提出了一種能夠提高數(shù)據(jù)重構(gòu)概率的自適應(yīng)分幀方法,然后利用量子克隆免疫算法的優(yōu)化組合性能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的精確重構(gòu)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,Q-CSDR算法能夠根據(jù)原始信號稀疏度自動調(diào)節(jié)壓縮比率,具有重構(gòu)速度快,重構(gòu)精度高,能夠適應(yīng)于高稀疏度數(shù)據(jù)重構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)。該算法已應(yīng)用于秦始皇帝陵博物院野外文物安防系
2、統(tǒng)。經(jīng)實(shí)際檢驗(yàn),收到了良好效果。關(guān)鍵詞:量子免疫克??;壓縮感知;數(shù)據(jù)重構(gòu);稀疏度DOI編碼:10.3969/j.issn.1002-2279.2014.05.011中圖分類號:TP24文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1002-2279(2014)05-0034-06AlgorithmofCompressedSensorDataReconstructionBasedonQuantum-inspiredImmuneClon12QIHao,LIUZhou-zhou(1.SchoolofElectronicsandInformation,NorthwestPolytechnicalUniversi
3、ty,Xi’an710072,China;2.Xi’anAeronauticalUniversity,Xi’an710072,China)Abstract:Analgorithmofcompressedsensordatareconstruction,calledQ-CSDR,basedonthealgorithmofquantum-inspiredimmuneclon,isproposedinthispaper.Q-CSDRcanincreasetheprobabilityofdatareconstructionthroughframingthedataadaptively.Be
4、causeofitsexcellentperformance,Q-CSDRusesthealgorithmtoaccuratelyreconstructthedata.Theexperimentresultsshowthat,accordingtothesparsityoftheoriginaldata,thealgorithmcanautomaticallyadjustcompressionratio,raisetheaccuracyofdatareconstructionandadaptwelltohighsparsitydatareconstruction.Itisused
5、inthefieldsecuritysystemofEmperorQinshihuang`smausoleumsitemuseumwithgoodperformance.Keywords:Quantum-inspiredImmuneClonalAlgorithm;CompressedSensor;DataReconstruction;Sparsity數(shù)據(jù)重構(gòu)算法是壓縮感知過程中的一個重要環(huán)1引言節(jié),其關(guān)鍵問題在于如何快速、準(zhǔn)確的從已知低維數(shù)[1]壓縮感知(CompressedSensor,CS)是近幾年據(jù)中恢復(fù)出高維數(shù)據(jù)。目前壓縮感知數(shù)據(jù)重構(gòu)算法[2]來數(shù)據(jù)和信號處理的研究熱點(diǎn)之一
6、,它使用線性變主要分為兩類:第一類算法是基于最小化l1范數(shù)[3]換將具有一定稀疏度的信號投影到一個低維空間的算法,包括基追蹤算法(BasisPursuit,BP),線[4]上,并通過使用非線性方式對數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)。壓縮性規(guī)劃算法(LinearProgramming,LP)等,這類算感知的優(yōu)點(diǎn)在于其突破了奈奎斯特采樣定理和香農(nóng)法具有重建精度高的優(yōu)點(diǎn),但其算法的復(fù)雜度較高,理論的限制,能夠以遠(yuǎn)小于經(jīng)典采樣方法獲取的數(shù)且執(zhí)行效率低,實(shí)用性較差;第二類是基于最小化l0據(jù)量重構(gòu)出高質(zhì)量的原始信號,與傳統(tǒng)壓縮方法相范數(shù)的方法,即貪婪算法,包括正交匹配追蹤算法[5]比,壓縮感知具有采樣數(shù)量少、采樣
7、數(shù)據(jù)小等優(yōu)點(diǎn)。(OrthogonalMatchingPursuit,OMP)、子空間追蹤基金項(xiàng)目:國家科技支撐計(jì)劃(批準(zhǔn)號:2010BAK67B09,2012BAK14B01)作者簡介:祁浩(1982-),男,甘肅蘭州人,博士研究生,主研方向:從事無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、智能信息處理等方面的研究。收稿日期:2014-06-115期祁浩等:基于量子免疫克隆的壓縮感知數(shù)據(jù)重構(gòu)算法·35·[6]算法(SubspacePursuit,SP)、壓縮采樣匹配追蹤3基于量子免疫克隆的壓縮