发明名称 一种压缩感知信号重构方法
摘要 本发明公开了一种压缩感知信号重构方法,属于信号处理技术领域。本发明针对                                               <img file="2012103438930100004dest_path_image002.GIF" wi="18" he="28" />-正则项化问题求解比较困难,将压缩感知信号的稀疏域的<img file="147589dest_path_image002.GIF" wi="18" he="28" />-正则化问题通过变量分裂技术转化为与之等价的,比<img file="dest_path_image004.GIF" wi="18" he="28" />-正则项化问题更能体现信号稀疏特性的约束<img file="289988dest_path_image002.GIF" wi="18" he="28" />-正则项化问题,使得重构信号的精度更高。本发明进一步利用快速交替方向乘子法对约束<img file="930966dest_path_image002.GIF" wi="18" he="28" />-正则项化问题进行求解,对交替方向乘子法算法的变量进行了二次更新,并更新了乘子,加快了优化求解的收敛速度。相比现有技术,本发明方法具有更高的重构精度及更快的收敛速度。
申请公布号 CN102882530B 申请公布日期 2015.04.08
申请号 CN201210343893.0 申请日期 2012.09.17
申请人 南京邮电大学 发明人 杨真真;杨震
分类号 H03M7/30(2006.01)I 主分类号 H03M7/30(2006.01)I
代理机构 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 代理人 杨楠
主权项 一种压缩感知信号重构方法,其特征在于,首先通过求解以下优化问题得到原始信号的稀疏系数<img file="dest_path_image002.GIF" wi="18" he="20" />:<img file="dest_path_image004.GIF" wi="193" he="72" />其中,<img file="dest_path_image006.GIF" wi="18" he="18" />为压缩感知采样的观测矩阵,<img file="dest_path_image008.GIF" wi="16" he="18" />为辅助变量,<img file="dest_path_image010.GIF" wi="14" he="18" />为对原始信号进行压缩感知采样获得的观测向量,<img file="dest_path_image012.GIF" wi="64" he="22" />为正则化参数;然后根据得到的稀疏系数<img file="490399dest_path_image002.GIF" wi="18" he="20" />重构出原始信号;采用快速交替方向乘子法进行所述优化问题的求解,具体包括以下步骤:步骤1、初始化:设置初始惩罚参数<img file="dest_path_image014.GIF" wi="41" he="22" />,初始辅助变量<img file="dest_path_image016.GIF" wi="21" he="25" />,初始乘子<img file="dest_path_image018.GIF" wi="20" he="25" />,初始变量<img file="dest_path_image020.GIF" wi="37" he="25" />,初始迭代次数<img file="dest_path_image022.GIF" wi="38" he="20" />;步骤2、更新稀疏系数变量<img file="532173dest_path_image002.GIF" wi="18" he="20" />:<img file="dest_path_image024.GIF" wi="352" he="45" />,其中<img file="dest_path_image026.GIF" wi="13" he="18" />为单位矩阵;步骤3、更新变量<img file="dest_path_image028.GIF" wi="10" he="17" />:<img file="dest_path_image030.GIF" wi="116" he="49" />;步骤4、二次更新稀疏系数变量<img file="122030dest_path_image002.GIF" wi="18" he="20" />:<img file="dest_path_image032.GIF" wi="217" he="52" />;步骤5、更新辅助变量<img file="143337dest_path_image008.GIF" wi="16" he="18" />:<img file="dest_path_image034.GIF" wi="173" he="28" />,其中<img file="dest_path_image036.GIF" wi="68" he="28" />为阈值为<img file="dest_path_image038.GIF" wi="14" he="16" />的硬阈值函数;步骤6、二次更新辅助变量<img file="830146dest_path_image008.GIF" wi="16" he="18" />:<img file="dest_path_image040.GIF" wi="208" he="52" />;步骤7、更新乘子<img file="dest_path_image042.GIF" wi="14" he="20" />:<img file="dest_path_image044.GIF" wi="157" he="28" />;步骤8、判断是否满足终止条件,满足则停止;否则,令<img file="dest_path_image046.GIF" wi="58" he="20" />,转步骤 4。
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