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降低多用户大规模MIMO-OFDM系统PAPR的加速近端梯度算法
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作者 华磊 王亚军 刘爽 《电讯技术》 北大核心 2022年第12期1822-1827,共6页
针对多用户大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统存在较高峰值平均功率比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)问题,在系统的下行链路中利用基... 针对多用户大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)系统存在较高峰值平均功率比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)问题,在系统的下行链路中利用基站大量天线提供的冗余自由度,将OFDM调制、消除多用户之间干扰及降低PAPR联合成凸优化问题,并设计加速近端梯度算法(Accelerated Proximal Gradient Method,APGM)求解上述优化问题。仿真结果表明,所提方法显著降低了发射信号的峰均比,同时获得了较好的系统误符号率。与其他相关方法对比,APGM具有更低的计算复杂度和更快的收敛速度。 展开更多
关键词 多输入多输出 正交频分复用 峰值平均功率比抑制 加速梯度算法(apgm)
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基于正交匹配追踪及加速近端梯度的人体三维重建 被引量:2
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作者 汪亚明 翟俊鹏 +2 位作者 莫燕 韩永华 蒋明峰 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期385-393,共9页
为提高人体三维结构的重建精度,针对重建过程中字典中原子的最佳选择和结构矩阵的优化问题,结合稀疏表示和低秩约束,提出一种正交匹配追踪追踪及加速近端梯度(OMP-APG)算法,以此为医学领域提供丰富的信息,以辅助医生快速精确地制定出治... 为提高人体三维结构的重建精度,针对重建过程中字典中原子的最佳选择和结构矩阵的优化问题,结合稀疏表示和低秩约束,提出一种正交匹配追踪追踪及加速近端梯度(OMP-APG)算法,以此为医学领域提供丰富的信息,以辅助医生快速精确地制定出治疗方案。首先,对特征点观测矩阵进行奇异值分解(SVD)分解,利用列文伯格-马夸尔特(LM)算法得到唯一确定的相机旋转矩阵;其次,利用稀疏表示中"最大化逼近"思想,通过正交匹配追踪算法对轨迹基系数进行求解,结合预定义的轨迹基求解出人体三维结构矩阵;最后,根据结构矩阵是一个低秩矩阵,将其秩优化问题转化为核范数最小化问题,利用加速近端梯度算法对人体结构矩阵进一步优化处理。将该算法与稀疏逼近算法进行比较,对伸懒腰、瑜伽、拾物、喝水和跳舞等5组不同的人体运动模型进行三维重建,通过其三维重建效果图和三维重建误差的结果显示,其重建精度更高且稳定性更好。在该算法下喝水运动的重建效果最佳,其1 102帧图像序列41个特征点的重建误差为0.030 3,而在稀疏算法下的重建误差为0.017 8。因此,该算法可以有效地提高人体三维结构的重建精度,为医学领域辅助治疗提供相应的技术支持。 展开更多
关键词 三维重建 人体运动重建 稀疏表示 加速梯度
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基于近端梯度算法的协作拥塞策略
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作者 柯峰 麦帆 +1 位作者 邓远意 陈晓彬 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1-7,共7页
经典的协作拥塞策略忽略了目的节点端所受到的干扰信号,并使用了较多的中继数量和中继功率.为了减少中继总功耗和中继使用数量,同时保持较高的安全容量,文中在安全容量的优化问题中引入组稀疏惩罚,并采用近端梯度算法(PGA)进行求解,提... 经典的协作拥塞策略忽略了目的节点端所受到的干扰信号,并使用了较多的中继数量和中继功率.为了减少中继总功耗和中继使用数量,同时保持较高的安全容量,文中在安全容量的优化问题中引入组稀疏惩罚,并采用近端梯度算法(PGA)进行求解,提出了基于PGA的协作拥塞策略.仿真结果表明,PGA算法能有效解出安全容量,通过调节惩罚因子的大小,可以在损失小部分安全容量的情况下,大大减少中继总功耗和中继使用数量,合理分配系统资源,提高中继使用效率. 展开更多
关键词 通信安全 协作拥塞策略 梯度算法 安全容量
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基于联合加速近端梯度和对数加权核范数最小化的地震数据重建 被引量:3
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作者 杨帆 王长鹏 +2 位作者 张春霞 张讲社 熊登 《吉林大学学报(地球科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1582-1592,共11页
由于地表障碍或经济限制,采样的地震数据通常是不完整的,因此地震数据重建是地震研究中的一个重要课题。本文提出一种基于联合加速近端梯度和对数加权核范数最小化的地震数据重建方法。首先通过纹理块算子对原始地震数据进行低秩预处理... 由于地表障碍或经济限制,采样的地震数据通常是不完整的,因此地震数据重建是地震研究中的一个重要课题。本文提出一种基于联合加速近端梯度和对数加权核范数最小化的地震数据重建方法。首先通过纹理块算子对原始地震数据进行低秩预处理,然后使用加速近端梯度算法对低秩地震数据进行初步重建,最后提出对数加权核范数算法,用该算法解决优化问题并重建缺失数据。合成地震数据和真实地震数据对比实验结果表明,相比于奇异值阈值、加权核范数以及基于最大化最小化框架的非凸对数和函数算法,本文算法的重建结果在定量和定性分析上均有提升:在40%缺失率合成数据集上的信噪比为26.1357 dB,重建误差为6.7894;在30%缺失率Mobil Avo Viking Graben Line 12数据集上的信噪比为17.2478 dB,重建误差为4.7625;在60%缺失率Netherlands F3数据集上的信噪比为26.0581 dB,重建误差为7.4641。 展开更多
关键词 地震数据重建 加速梯度 对数加权核范数 纹理块预处理
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基于低秩稀疏约束的分布式穿墙雷达成像算法
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作者 邱晨 刘杰 +3 位作者 于君明 陈家辉 郭世盛 崔国龙 《电波科学学报》 北大核心 2025年第2期276-285,共10页
利用分布式穿墙雷达进行遮蔽目标探测时,系统需解决墙体杂波的干扰。然而,现有基于压缩感知的分布式穿墙雷达成像算法往往预设墙体杂波已被预先去除,或采用两阶段方法在获取目标图像之前应用现有的墙体杂波抑制算法去除墙体杂波。为此,... 利用分布式穿墙雷达进行遮蔽目标探测时,系统需解决墙体杂波的干扰。然而,现有基于压缩感知的分布式穿墙雷达成像算法往往预设墙体杂波已被预先去除,或采用两阶段方法在获取目标图像之前应用现有的墙体杂波抑制算法去除墙体杂波。为此,本文提出了一种基于低秩稀疏约束的分布式穿墙雷达成像算法,该技术能够同时实现墙体杂波的抑制与目标的高清晰成像,可解决分布式穿墙雷达稀疏成像中成像时间长、墙体杂波干扰等问题。该算法首先利用墙体回波的低秩性、目标图像的稀疏性以及目标在不同视角下的结构相关性,构建优化问题;然后采用近端梯度迭代算法高效求解优化问题,并通过引入成像支撑集的概念,提升算法的运行效率。仿真与实测实验验证了所提算法的有效性,为穿墙雷达成像提供了一种新的思路。 展开更多
关键词 分布式穿墙雷达 墙体杂波 低秩 稀疏 梯度迭代算法 成像支撑集
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再生核Hilbert空间中两阶段稀疏表示目标跟踪算法 被引量:2
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作者 朱虎飞 丁子豪 +2 位作者 杨永亮 冯旭祥 丁大伟 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期730-740,共11页
在强干扰复杂环境下,有效的特征选择对于目标跟踪模型的可解释性至关重要.针对这一问题,本文基于再生核Hilbert空间(RKHS)理论,对特征空间构建生成式的两阶段稀疏表示(TSSR)模型,从而描述图像样本与字典之间的非线性关系,避免了在字典... 在强干扰复杂环境下,有效的特征选择对于目标跟踪模型的可解释性至关重要.针对这一问题,本文基于再生核Hilbert空间(RKHS)理论,对特征空间构建生成式的两阶段稀疏表示(TSSR)模型,从而描述图像样本与字典之间的非线性关系,避免了在字典中引入大量的琐碎模板.在第1阶段,首先建立图像样本与字典在原始低维空间中的关系,然后利用批处理最小二乘算法求得稀疏表示系数的初值,根据观测模型确定初始跟踪位置的分布;在第2阶段,首先利用核方法将原始低维空间映射到高维特征空间,然后提出一种基于核的加速近端梯度算法(KAPG),从而求得字典元素系数的核稀疏表示,最终确定跟踪目标.最后实验结果证明了本文所提出的TSSR方法在面对视角变化和部分遮挡时的有效性. 展开更多
关键词 目标跟踪 再生核HILBERT空间 核方法 稀疏表示 两阶段框架 加速梯度算法
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基于改进对偶分解的智能电网快速实时定价方法 被引量:13
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作者 徐伟强 冯兆丽 +3 位作者 黄炯 俞晴里 汪亚明 茅佳佳 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2012年第21期42-47,共6页
实时电价是需求侧管理策略的重要手段,是解决智能电网供需平衡的理想需求响应机制,能起到削峰填谷的作用。为此,为智能电网设计了一种分布式实时电价算法:基于改进对偶分解的近端中心算法,求解用户总效用与电能供应商成本之差最大的优... 实时电价是需求侧管理策略的重要手段,是解决智能电网供需平衡的理想需求响应机制,能起到削峰填谷的作用。为此,为智能电网设计了一种分布式实时电价算法:基于改进对偶分解的近端中心算法,求解用户总效用与电能供应商成本之差最大的优化问题。在此算法中,对偶问题的拉格朗日乘子即为实时电价,通过迭代更新拉格朗日乘子,形成电能供应商的实时电价与用户的实时能耗水平之间的互动,算法最终为每个用户找到最优的能耗水平(即用户的总效用最大化),同时使得电能供应商的成本最小化。所提算法既保留了问题的可分离性,又加快了收敛速度,克服了基于对偶分解的次梯度法求解该优化问题在用户规模较大时收敛慢甚至不收敛的缺点。仿真结果充分表明了所提算法具有快速收敛的特性。 展开更多
关键词 智能电网 需求侧管理 削峰填谷 实时定价 梯度算法 中心算法
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基于运动分割和稀疏低秩分解的失真人体运动捕捉数据恢复 被引量:3
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作者 彭淑娟 赫高峰 +2 位作者 柳欣 王华珍 钟必能 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期721-730,737,共11页
针对人体运动的复杂性和噪声干扰的无序性,提出一种基于运动分割和稀疏低秩分解的失真人体运动捕捉数据恢复方法.首先利用双边滤波对失真运动数据进行预修正,降低干扰数据的奇异信息并保证运动序列的连贯性;其次采用概率主元分析方法将... 针对人体运动的复杂性和噪声干扰的无序性,提出一种基于运动分割和稀疏低秩分解的失真人体运动捕捉数据恢复方法.首先利用双边滤波对失真运动数据进行预修正,降低干扰数据的奇异信息并保证运动序列的连贯性;其次采用概率主元分析方法将修正后的运动数据进行语义行为自动分割,得到不同姿态的运动语义子区间;再利用加速近端梯度优化算法对每个失真运动子片段数据矩阵根据其更优低秩特性进行稀疏低秩分解,实现运动子片段数据的局部恢复;最后将局部恢复后的各子运动片段根据人体运动序列的时序特性组合,达到整体失真运动捕捉数据恢复的目的.实验结果表明,该方法能够有效地对失真人体运动数据进行恢复,效果显著,有助于重构逼近真实人体姿态的运动捕捉数据. 展开更多
关键词 运动捕捉数据恢复 双边滤波 运动分割 加速梯度 稀疏低秩分解
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基于多任务学习的炼钢终点预测方法 被引量:5
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作者 程进 王坚 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2017年第3期889-895,共7页
钢水质量通常根据终点命中率来判断,但炼钢过程影响因素众多,机理分析难以准确预测终点温度和含碳量,鉴于此,提出一种由数据驱动的多任务学习(MTL)炼钢终点预测方法。首先,分析并提取炼钢过程的输入和输出要素,结合炼钢两阶段吹炼特点... 钢水质量通常根据终点命中率来判断,但炼钢过程影响因素众多,机理分析难以准确预测终点温度和含碳量,鉴于此,提出一种由数据驱动的多任务学习(MTL)炼钢终点预测方法。首先,分析并提取炼钢过程的输入和输出要素,结合炼钢两阶段吹炼特点选择多个子学习任务;其次,根据子任务与终点参数的相关性选择合适的子任务,提升终点预测的准确度并构建多任务学习模型,再对模型输出结果进行二次优化;最后,通过近端梯度算法对处理后的生产数据进行模型训练,获取多任务学习模型的过程参数。以某钢厂为案例,该方法相比神经网络在终点温度12℃误差范围内和终点含碳量0.01%误差内的准确度提升了10%,误差范围6℃和0.005%的预测准确度分别提升了11%和7%。实验结果表明,多任务学习在实际中能够提升终点预测的准确性。 展开更多
关键词 产品质量预测 炼钢终点预测 数据驱动 多任务学习 梯度算法
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基于模型预测的液压挖掘机驱动系统控制研究 被引量:4
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作者 王华 孟原 《中国工程机械学报》 北大核心 2021年第4期371-376,共6页
由于大多数机器模型没有将液压挖掘机与合适的驱动模型相结合,导致了液压挖掘机的机械效率不高。本文基于模型预测控制和加速双近端梯度法,实现液压挖掘机驱动系统的预测控制,以提高液压挖掘机的机械效率;构建了稳定的液压挖掘机驱动系... 由于大多数机器模型没有将液压挖掘机与合适的驱动模型相结合,导致了液压挖掘机的机械效率不高。本文基于模型预测控制和加速双近端梯度法,实现液压挖掘机驱动系统的预测控制,以提高液压挖掘机的机械效率;构建了稳定的液压挖掘机驱动系统,并对驱动系统中的发动机、液压泵和控制阀进行数学建模;对驱动系统动力学进行了预测控制设计,简化了预测控制模型且优化了模型的约束条件,获得了良好的控制性能。对有无模型预测控制器(MPC)的发动机转速进行了仿真实验和对比,并给出MPC下挖掘机驱动系统中操纵杆驱动力、成本函数、先导压力的仿真结果。结果显示:未采用MPC预测控制器时发动机的转速波动达到400 r/min;而采用MPC预测控制器时,驱动系统中发动机与液压泵功率更好地进行了匹配,使发动机转速波动基本稳定在1 600 r/min左右,且波动小于60 r/min,操纵杆驱动力、成本函数和先导压力的仿真结果表明能满足液压挖掘机的预测控制。说明采用基于模型预测控制和加速双近端梯度法的液压挖掘机驱动系统的预测控制方法,能够提高液压挖掘机的机械效率和鲁棒性。 展开更多
关键词 液压挖掘机 模型预测控制 加速梯度 机械效率
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基于小波框架方法的信号重构 被引量:2
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作者 杨建斌 陶薪竹 《高校应用数学学报(A辑)》 北大核心 2019年第3期364-372,共9页
从含有噪音的离散样本中恢复连续信号是一个基本问题,它在信号,图像处理,医学工程,控制等领域发挥着重要作用.提出了一个基于小波框架方法的信号重构模型,并运用增广Lagrangian乘子法和加速近端梯度法来求解该模型,从而从混合或未知类... 从含有噪音的离散样本中恢复连续信号是一个基本问题,它在信号,图像处理,医学工程,控制等领域发挥着重要作用.提出了一个基于小波框架方法的信号重构模型,并运用增广Lagrangian乘子法和加速近端梯度法来求解该模型,从而从混合或未知类型噪音的离散样本中恢复连续信号.进一步,给出了重构模型解的L2范数误差分析.最后通过数值实验,从噪音样本中恢复连续信号,突出模型的有效性. 展开更多
关键词 小波分析 信号重构 增广Lagrangian乘子法 加速梯度
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基于自相似性和低秩先验的地震数据随机噪声压制 被引量:6
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作者 程文婷 方文倩 付丽华 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期880-889,共10页
随机噪声的存在会降低地震资料信噪比(signal-to-noise ratio,SNR),影响后续资料的处理与分析。基于低秩先验的地震数据随机噪声压制方法将去噪问题通过建模转化为求解秩最小化问题,通过矩阵降秩实现随机噪声的去除。考虑到地震数据具... 随机噪声的存在会降低地震资料信噪比(signal-to-noise ratio,SNR),影响后续资料的处理与分析。基于低秩先验的地震数据随机噪声压制方法将去噪问题通过建模转化为求解秩最小化问题,通过矩阵降秩实现随机噪声的去除。考虑到地震数据具有较强的相似特性,提出了基于自相似性先验(self-similarity prior,SP)和截断核范数正则化(truncated nuclear norm regularization,TNNR)的地震数据去噪方法,即SP-TNNR方法,以自相似块组为单元,用截断核范数代替传统的核范数在地震数据“组域”进行低秩约束去噪。首先搜索地震数据的自相似块,构成自相似块组;然后在自相似块组添加TNNR最小化约束;最后采用加速近端梯度法(accelerated proximal gradient line,APGL)对优化问题进行求解。仿真数据和实际地震数据实验结果均表明,SP-TNNR方法能够在保持边缘信息和有效信息的前提下压制随机噪声,去噪后的地震数据具有更高的信噪比。 展开更多
关键词 地震数据 随机噪声压制 低秩 自相似性 截断核范数 加速梯度 信噪比
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一种使用Bi-ADMM优化深度学习模型的方案 被引量:2
13
作者 徐占洋 程洛飞 +1 位作者 程建春 许小龙 《信息网络安全》 CSCD 北大核心 2023年第2期54-63,共10页
ADMM算法被广泛应用于传统机器学习模型优化领域,它解决了某些深度学习的优化问题。该算法在优化深度学习模型方面的表现已经超过了大多数基于梯度的优化算法,而Bi-ADMM算法比ADMM算法的收敛速度更快、更稳定。文章提出了一种优化深度... ADMM算法被广泛应用于传统机器学习模型优化领域,它解决了某些深度学习的优化问题。该算法在优化深度学习模型方面的表现已经超过了大多数基于梯度的优化算法,而Bi-ADMM算法比ADMM算法的收敛速度更快、更稳定。文章提出了一种优化深度学习模型方案dlBi-ADMM算法,并用该算法来训练深度学习模型。首先,文章采用加速近端梯度算法优化耦合变量来降低矩阵求逆运算的复杂度;然后,详细给出每个变量的优化子问题的具体函数;最后,通过实验证明文章所提dlBiADMM算法优化的结果比dlADMM优化的结果更能提高模型的精度,且dlBi-ADMM算法比dlADMM算法在时间效率上表现更好。 展开更多
关键词 深度学习 ADMM dlADMM Bi-ADMM 加速梯度算法
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基于联合稀疏模型的黄瓜病害自动识别 被引量:4
14
作者 吴亚榕 李键红 《湖南农业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期444-448,共5页
提取黄瓜7种叶部病害图像颜色、形状和纹理的共26种特征进行研究,发现不同形式的特征在用同一样本集合稀疏表示时,它们的稀疏系数有着相似的结构.通过引入联合稀疏模型构造方程,对这一规律进行数学描述,使用加速近端梯度法求解联合稀疏... 提取黄瓜7种叶部病害图像颜色、形状和纹理的共26种特征进行研究,发现不同形式的特征在用同一样本集合稀疏表示时,它们的稀疏系数有着相似的结构.通过引入联合稀疏模型构造方程,对这一规律进行数学描述,使用加速近端梯度法求解联合稀疏系数,最后借助重构误差来实现病害识别.试验表明,这一算法的正确识别率达到90.67%,较稀疏表示分类算法提高5.7%,计算消耗时间7.5 s,较稀疏表示分类算法缩短4.3 s. 展开更多
关键词 黄瓜病害识别 多任务学习 联合稀疏模型 加速梯度 图像分割 特征抽取
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基于低秩矩阵恢复的去噪方法在石油测井中的应用 被引量:3
15
作者 王艳伟 夏克文 +1 位作者 牛文佳 Ali Ahamd 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期644-650,共7页
随着测井技术的发展,各大油田采集和存储的测井数据量呈井喷式增长,并存在大量冗余和噪声,在进行油气层识别前必须对测井数据进行压缩和去噪等预处理。低秩矩阵恢复(Low-Rank Matrix Recovery,LRMR)理论将压缩感知(Compressed Sensing,... 随着测井技术的发展,各大油田采集和存储的测井数据量呈井喷式增长,并存在大量冗余和噪声,在进行油气层识别前必须对测井数据进行压缩和去噪等预处理。低秩矩阵恢复(Low-Rank Matrix Recovery,LRMR)理论将压缩感知(Compressed Sensing,CS)中向量样例的稀疏表示推广到矩阵的低秩情形,从较大但稀疏的误差中恢复出本质上低秩的数据矩阵,可更好地保持数据结构,提高去噪效果。因此将低秩矩阵恢复理论中的去噪方法应用于石油测井中,实现对测井数据的去噪处理。对比研究了加速近端梯度算法(Accelerate Proximal Gradient,APG)、精确增广拉格朗日乘子(Exact Augmented Lagrange Multipliers,EALM)法和非精确增广拉格朗日乘子法(Inexact Augmented Lagrange Multipliers,IALM)在测井数据中的去噪效果,对去噪前后的测井数据分别采用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)和相关向量机(Relevance Vector Machine,RVM)进行油气层识别,结果表明,与不去噪情况相比,利用三种算法进行去噪处理后油气层识别精度都有了显著提升。通过参数优化减少迭代次数,可使得IALM算法在运算时间上优于EALM算法和APG算法,明显提高了运算效率。 展开更多
关键词 石油测井 数据去噪 低秩矩阵恢复 加速梯度算法 增广拉格朗日乘子法
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低比特量化阵列快速无网格化DOA估计方法
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作者 夏钰 席峰 陈胜垚 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2022年第8期14-19,共6页
针对如何在低比特量化下实现高精度无网格化到达角(DOA)估计的问题,提出了一种基于原子范数最小化的快速DOA估计算法。该方法首先建立阵列接收信号低比特量化前后数据一致性的关系模型,然后采用原子范数最小化实现无网格化DOA估计,因此... 针对如何在低比特量化下实现高精度无网格化到达角(DOA)估计的问题,提出了一种基于原子范数最小化的快速DOA估计算法。该方法首先建立阵列接收信号低比特量化前后数据一致性的关系模型,然后采用原子范数最小化实现无网格化DOA估计,因此可将低比特量化下的无网格化DOA估计问题转化为求解量化数据与未量化数据的失配度和相应的原子范数联合最小化问题。为了高效求解该优化问题,该算法采用加速近端梯度技术,通过迭代地执行动量梯度下降和近端投影使得问题收敛。相比于传统基于特征子空间的算法,文中提出的算法在快拍数不足的情况下也同样适用。仿真结果表明:文中所提算法兼具估计的准确性和计算的高效性。 展开更多
关键词 无网格化波达角估计 低比特量化 原子范数最小化 加速梯度
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