基于改进压缩采样匹配追踪算法的机械振动信号恢复 被引量：2

1

作者 李一飞 王桂宝 +3 位作者 李伟 王磊 杨坤 王楠 《机床与液压》 北大核心 2024年第2期204-208,共5页

为了解决压缩感知重构算法对于机械振动信号的残缺数据恢复不佳的问题,提出一种改进压缩采样匹配追踪算法,对缺失信号进行修复重构。对比几种同类的贪婪重构算法恢复缺失信号的效果。通过仿真数据和实测数据验证算法对信号的恢复效果。... 为了解决压缩感知重构算法对于机械振动信号的残缺数据恢复不佳的问题,提出一种改进压缩采样匹配追踪算法,对缺失信号进行修复重构。对比几种同类的贪婪重构算法恢复缺失信号的效果。通过仿真数据和实测数据验证算法对信号的恢复效果。结果表明:改进方法能够很好地实现对缺损信号的修复,且重构概率远远高于其他重构算法,比较压缩采样匹配追踪算法与其改进算法发现:在稀疏度为50时,改进算法的重构概率可以达到100%,而未改进的压缩采样匹配追踪算法重构概率为0,说明改进算法的重构效果优于原算法,重构出来的信号可以准确地表现原始信号的全部信息。 展开更多

关键词 振动信号修复 压缩感知 重构效果 改进压缩采样匹配追踪算法

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强噪背景下基于改进匹配追踪算法的桥梁缆索缺陷识别 被引量：1

2

作者 易小年 朱尧于 +1 位作者 林阳子 赵超 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第5期2067-2073,共7页

为降低噪声对磁致伸缩导波信号的干扰,实现强噪背景下的桥梁缆索缺陷识别,提出了一种基于改进匹配追踪算法的桥梁缆索缺陷识别方法。首先,采用构建非对称Gabor函数作为原子字典,将相邻残差比作为迭代终止条件,对强噪背景下的导波信号进... 为降低噪声对磁致伸缩导波信号的干扰,实现强噪背景下的桥梁缆索缺陷识别,提出了一种基于改进匹配追踪算法的桥梁缆索缺陷识别方法。首先,采用构建非对称Gabor函数作为原子字典,将相邻残差比作为迭代终止条件,对强噪背景下的导波信号进行匹配追踪。然后,通过缺陷回波包络峰值时刻,对桥梁缆索缺陷进行了定位。最后,对采用不同降噪方法时的桥梁缆索缺陷定位误差进行了比较。结果表明:未添加噪声时,采用缺陷回波包络峰值时刻定位桥梁拉索缺陷,最大误差仅为0.28%。当缺陷回波的信噪比高于-5 dB时,采用本文方法进行降噪,均方差E_(MSE)几乎为0,信噪比E_(SNR)增加到7.56 dB以上。采用本文方法对含噪导波信号进行降噪,其降噪精度和缺陷定位精度均优于小波阈值降噪、小波-EMD降噪和传统匹配追踪降噪。当导波信号信噪比为-5 dB及以下时,本文方法的优越性更为显著。即使导波信号信噪比达到-10 dB,采用本文方法进行降噪处理,拉索缺陷定位误差仍能达到1.5%以内。可见所提出的方法可以有效降低强噪声对实测导波的干扰,提高桥梁缆索缺陷识别精度。 展开更多

关键词 桥梁缆索 缺陷识别 强噪 改进匹配追踪算法 磁致伸缩导波

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双重约束非负矩阵分解与改进正交匹配追踪算法的语音增强 被引量：5

3

作者 张开生 赵小芬 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第1期54-60,I0004,I0005,共9页

针对非负矩阵分解算法实现语音增强效果不理想的问题,提出了一种双重约束非负矩阵分解结合改进正交匹配追踪算法的语音增强方法。采用时间约束及稀疏度约束的双重约束方式改进非负矩阵分解算法,使得分解后的数据更能反映出语音特征。通... 针对非负矩阵分解算法实现语音增强效果不理想的问题,提出了一种双重约束非负矩阵分解结合改进正交匹配追踪算法的语音增强方法。采用时间约束及稀疏度约束的双重约束方式改进非负矩阵分解算法,使得分解后的数据更能反映出语音特征。通过改进正交匹配追踪算法提升重构精度,并结合语音信号在时频域的分布特征,引入低通滤波器进一步平滑重构后的语音。采用4个评价指标对该算法进行评价。实验结果表明:在不降低运行时间效率的情况下,相较于对比算法,感知语音质量评估值(PESQ)提升14.71%~45.70%,对数谱距离(LSD)下降18.14%~25.47%,信源失真率(SDR)由-5~11提升至2~14。 展开更多

关键词 非负矩阵分解 语音增强 双重约束 改进正交匹配追踪算法 重构精度 低通滤波器 低信噪比

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基于改进野草算法的导波信号匹配追踪识别方法研究

4

作者 耿海泉 王悦民 +2 位作者 陈乐 叶伟 邓文力 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2017年第1期91-95,101,共6页

针对导波信号匹配追踪识别方法求解效率和匹配精度不足的问题,提出了基于改进野草算法的匹配追踪识别方法(MIWOMP)。利用L(0,2)模式导波对含缺陷钢管进行检测,以chirplet时频原子作为匹配原子,分别使用MIWOMP方法、微分进化匹配追踪方法... 针对导波信号匹配追踪识别方法求解效率和匹配精度不足的问题,提出了基于改进野草算法的匹配追踪识别方法(MIWOMP)。利用L(0,2)模式导波对含缺陷钢管进行检测,以chirplet时频原子作为匹配原子,分别使用MIWOMP方法、微分进化匹配追踪方法(DEAMP)和基于野草算法的匹配追踪方法(IWOMP)对导波检测信号进行重构,并对不同方法的匹配残差能量和频率匹配误差进行对比。研究结果表明:MIWOMP方法匹配精度最高,能够有效地对导波检测信号进行识别和重构,有利于促进导波无损检测技术的推广应用。 展开更多

关键词 导波 匹配追踪 改进野草算法 信号识别

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基于改进OMP算法的多目标高速机动检测方法 被引量：2

5

作者 王阳 张小宽 +3 位作者 马前阔 郑舒予 宗彬锋 徐嘉华 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2265-2271,共7页

针对多目标高速机动检测问题,提出了一种基于改进正交匹配追踪(OMP)算法的多目标检测方法。根据高速机动目标运动特性建立信号模型;利用改进OMP算法对脉冲压缩后的回波信号进行运动参数估计;构建相位补偿函数对距离徙动和多普勒徙动进... 针对多目标高速机动检测问题,提出了一种基于改进正交匹配追踪(OMP)算法的多目标检测方法。根据高速机动目标运动特性建立信号模型;利用改进OMP算法对脉冲压缩后的回波信号进行运动参数估计;构建相位补偿函数对距离徙动和多普勒徙动进行校正;通过快速傅里叶变换(FFT)完成相参积累,实现对多目标的检测。改进算法适用于多目标高速机动检测场景,可有效避免盲速旁瓣现象及信号交叉项的影响,且具有参数估计精度高和抗噪声能力强等优点。仿真实验验证了改进算法的有效性与可靠性。 展开更多

关键词 高速机动目标 改进正交匹配追踪算法 距离徙动 多普勒徙动 相参积累

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一种基于贝叶斯正交匹配追踪的水下多径稀疏信道估计方法 被引量：1

6

作者 林格平 马晓川 +1 位作者 鄢社锋 王敏 《声学技术》 CSCD 北大核心 2017年第5期484-490,共7页

使用训练序列构成的测量矩阵并采用稀疏恢复算法是近年来常用的多径稀疏信道估计思路。提出一种贝叶斯匹配追踪算法的正交化改进方法,有效地改善了原方法的收敛速度,并将其应用于水下多径稀疏信道估计。进行了新方法的理论推导和两种水... 使用训练序列构成的测量矩阵并采用稀疏恢复算法是近年来常用的多径稀疏信道估计思路。提出一种贝叶斯匹配追踪算法的正交化改进方法,有效地改善了原方法的收敛速度,并将其应用于水下多径稀疏信道估计。进行了新方法的理论推导和两种水下稀疏信道模型中的仿真试验,进而与传统贪婪迭代和贝叶斯估计方法的估计效果进行了对比。仿真结果证明,所提出的新方法比原方法的收敛速度更快,能更高效地进行多径稀疏信道估计。新方法在低信噪比和呈簇状集中分布的水下多径稀疏信道中也有更好的估计效果。 展开更多

关键词 稀疏信道估计 正交匹配追踪 贪婪算法 贝叶斯模型选择

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多量测向量模型下基于贝叶斯检验的快速OMP算法研究 被引量：1

7

作者 李少东 陈文峰 +1 位作者 杨军 马晓岩 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期1731-1737,共7页

目前多量测向量(Multiple Measurement Vectors,MMV)模型的稀疏重构算法存在两个问题:计算复杂度高和当重构的支撑集存在冗余时无法有效剔除。为同时提高MMV模型的重构效率和重构精度,该文提出一种MMV模型下基于贝叶斯检验的快速正交匹... 目前多量测向量(Multiple Measurement Vectors,MMV)模型的稀疏重构算法存在两个问题:计算复杂度高和当重构的支撑集存在冗余时无法有效剔除。为同时提高MMV模型的重构效率和重构精度,该文提出一种MMV模型下基于贝叶斯检验的快速正交匹配追踪(Fast Orthogonal Matching Pursuit based on Bayesian Testing,FOMP-BT)算法。首先,通过新原子组选和warm start求逆的思想来减少算法总的迭代次数以及每次迭代的运算量,以提高算法的重构效率;其次,利用贝叶斯检验的思想剔除冗余支撑集以提高重构精度;最后对所研究的算法从参数选择以及计算复杂度等方面进行了理论分析。仿真结果表明,所提算法具有重构精度高、速度快以及对噪声有较好的鲁棒性等优势。 展开更多

关键词 多量测向量模型 快速正交匹配追踪算法 迭代次数 贝叶斯检验

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基于SQSWOMP算法的轴承实时故障诊断研究 被引量：2

8

作者 钱子君 吴波 +3 位作者 于剑峰 王文瑞 王振明 袁晓兵 《机电工程》 CAS 北大核心 2022年第10期1333-1344,1355,共13页

针对轴承故障诊断方法存在数据存储、传输、处理效率低,以及模型参数量大导致资源浪费、故障诊断精度低等问题,在基于改进的分段弱正交匹配追踪(SWOMP)算法的基础上,针对SWOMP算法存在重构精度低的问题,在SWOMP算法中引入S形函数与对原... 针对轴承故障诊断方法存在数据存储、传输、处理效率低,以及模型参数量大导致资源浪费、故障诊断精度低等问题,在基于改进的分段弱正交匹配追踪(SWOMP)算法的基础上,针对SWOMP算法存在重构精度低的问题,在SWOMP算法中引入S形函数与对原子支撑集的二次选择过程,提出了一种基于S形二次分段弱正交匹配追踪(SQSWOMP)算法的轴承实时故障诊断方法。首先,采用滑动移窗,将轴承历史数据分割成矩阵,得到了其初始字典,用改进的K-SVD算法建立了过完备字典;然后,将SQSWOMP算法与训练好的过完备字典结合,重构了轴承的实时振动信号;最后,利用字典可以有效对特定状态信号进行稀疏分解,而对其他状态信号不能稀疏分解的特点,对重构信号进行了分类。研究结果表明:相比于其他匹配追踪算法,SQSWOMP算法在重建精度和效率方面具有优势,解决了SWOMP算法重建精度低的问题;在不需要消耗大量存储、传输资源的情况下,采用SQSWOMP算法可将正常、内圈、外圈、滚动体故障诊断准确率提升2.17%、23.46%、17.30%、18.38%,且其准确率也优于其他方法,为轴承的实时故障诊断提供了便利。 展开更多

关键词 分段弱正交匹配追踪算法 S形二次分段弱正交匹配追踪算法 压缩感知理论 信号重构 稀疏表示 改进贪婪算法

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基于多普勒域补偿的车载雷达距离角度联合成像算法

9

作者 李毅 夏伟杰 +1 位作者 周建江 楚咏焱 《雷达学报（中英文）》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期971-985,共15页

高性能、高分辨率单快拍前视成像技术是赋能车载雷达发展的关键,但距离/多普勒走动问题会限制相干积分的实施,同时系统分辨率也往往受限于硬件参数难以提高。根据车载毫米波雷达时分多输入多输出(TDMMIMO)的前视成像体制,该文提出多普... 高性能、高分辨率单快拍前视成像技术是赋能车载雷达发展的关键,但距离/多普勒走动问题会限制相干积分的实施,同时系统分辨率也往往受限于硬件参数难以提高。根据车载毫米波雷达时分多输入多输出(TDMMIMO)的前视成像体制,该文提出多普勒域补偿和点对点回波校正方法,完成多域信号解耦合,同时完成距离多普勒走动校正和多普勒解模糊。由于有限阵元数及强噪声干扰限制了传统单维度距离角度成像准确性,因此,该文提出一种基于改进贝叶斯匹配追踪方法(IBMP)的多域联合估计算法。该方法基于伯努利-高斯(BG)模型,在最大后验(MAP)准则约束下迭代更新估计参数和支撑域,实现了多维联合信号的高精度重构。仿真和实测结果表明该文方法能够有效解决距离走动问题,并提高雷达前视成像的角度分辨率,具有较强噪声鲁棒性。 展开更多

关键词 毫米波雷达 距离走动 多普勒域补偿 多域联合估计 改进贝叶斯匹配追踪(ibmp)算法

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基于阻尼正弦原子分解的次同步振荡模态辨识 被引量：24

10

作者 董飞飞 刘涤尘 +3 位作者 廖清芬 孙文涛 宫璇 黄冠彬 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第19期119-125,12,共7页

现有的线性化方法难以有效辨识电力系统次同步振荡模态。提出一种处理非线性、非平稳信号的阻尼正弦原子分解方法。该方法在过完备阻尼正弦原子库基础上,采用匹配追踪(matching pursuit,MP)算法对次同步振荡信号进行原子分解,并通过改... 现有的线性化方法难以有效辨识电力系统次同步振荡模态。提出一种处理非线性、非平稳信号的阻尼正弦原子分解方法。该方法在过完备阻尼正弦原子库基础上,采用匹配追踪(matching pursuit,MP)算法对次同步振荡信号进行原子分解,并通过改进粒子群算法(improved particle swarmoptimization,IPSO)降低MP搜索过程的时间复杂度,得到表征次同步振荡信号的阻尼正弦原子参变量,完成整个次同步振荡模态参数辨识,并与改进Prony算法及快速傅里叶变换的辨识结果进行对比分析。结果表明,基于阻尼正弦原子分解的次同步振荡模态辨识方法能快速准确地辨识次同步振荡模态,且具有良好的时频特性。 展开更多

关键词 次同步振荡 模态参数 阻尼正弦原子分解 匹配追踪算法 改进粒子群算法

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局部放电信号稀疏表示去噪方法 被引量：28

11

作者 律方成 谢军 王永强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期2625-2633,共9页

局部放电(partial discharge,PD)(简称局放)信号易受噪声干扰,影响监测效果。针对局放信号噪声抑制问题,提出了一种局放信号稀疏表示去噪方法。该方法以信号的稀疏表示及其匹配追踪算法为核心,构建了与局放信号特征相匹配而与噪声信号... 局部放电(partial discharge,PD)(简称局放)信号易受噪声干扰,影响监测效果。针对局放信号噪声抑制问题,提出了一种局放信号稀疏表示去噪方法。该方法以信号的稀疏表示及其匹配追踪算法为核心,构建了与局放信号特征相匹配而与噪声信号不相关的局放脉冲匹配原子,并组成过完备原子库。在该原子库中采用匹配追踪算法对染噪局放信号进行稀疏表示,提取最佳局放脉冲匹配原子;并通过改进量子遗传算法加速最佳匹配原子搜索进程,减小计算时间复杂度;同时以残差比阈值作为MP算法迭代终止条件,避免因迭代次数选取不当对去噪结果的影响。最后利用各次迭代提取的最佳脉冲匹配原子仅能对染噪局放信号中原始无噪局放分量进行有效稀疏表示实现去噪目的。运用该方法对仿真信号及实测信号进行了去噪处理,并与基于传统小波理论的局放去噪结果作对比。结果表明,该方法能准确抑制局放信号的噪声干扰,去噪效果优于传统小波方法。 展开更多

关键词 局部放电 脉冲匹配原子 稀疏表示 匹配追踪 改进量子遗传算法 残差比阈值 去噪

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基于压缩感知的SAR图像压缩与重构方法 被引量：5

12

作者 朱丰 张群 +3 位作者 顾福飞 李开明 颜俊 毕博 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2012年第5期46-52,共7页

结合合成孔径雷达(SAR)图像特点,提出了一种基于压缩感知的SAR图像压缩与重构方法,并给出了具体的方法及详细流程。该方法首先将原始SAR图像进行分块处理,同时,利用离散小波变换(DWT)对分块结果进行稀疏处理,利用近似QR分解后的随机高... 结合合成孔径雷达(SAR)图像特点,提出了一种基于压缩感知的SAR图像压缩与重构方法,并给出了具体的方法及详细流程。该方法首先将原始SAR图像进行分块处理,同时,利用离散小波变换(DWT)对分块结果进行稀疏处理,利用近似QR分解后的随机高斯矩阵对稀疏处理结果进行低维线性观测,实现了SAR图像的稀疏化表征与压缩。文中讨论的改进的正交匹配追踪(OMP)算法,与传统的OMP算法相比,改进的OMP算法在保证重构精度的前提下,可有效提高收敛速度。最后,通过离散小波反变换等处理获得最终的SAR图像重构结果。仿真实验结果证明所提方法的有效性与可行性。 展开更多

关键词 压缩感知 SAR图像 离散小波变换 近似QR分解 随机高斯矩阵 改进的正交匹配追踪算法

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基于结构划分字典学习的雷达目标识别 被引量：1

13

作者 段沛沛 李辉 李琦 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期672-676,共5页

在使用高分辨距离像进行雷达目标识别时,有时必须面对大样本问题,可实际上雷达在某一时刻观测到的物理过程是很少的,传统的方法在识别过程中从未考虑过距离像信号的稀疏性。为此,文中提出了一种基于结构划分冗余字典完成雷达一维距离像... 在使用高分辨距离像进行雷达目标识别时,有时必须面对大样本问题,可实际上雷达在某一时刻观测到的物理过程是很少的,传统的方法在识别过程中从未考虑过距离像信号的稀疏性。为此,文中提出了一种基于结构划分冗余字典完成雷达一维距离像稀疏表示,进而实现目标识别的算法。该算法首先依据字典原子的结构特点划分冗余字典,简化字典表述的同时减少原子数据存储量;随后,采用改进的遗传匹配追踪算法(IGAMP)对一维距离像训练样本进行稀疏分解以获得各类目标的类别字典;最后,根据类别字典分析测试样本的重构误差实现目标识别。仿真实验证明,文中算法简捷、识别率高,即便受到噪声干扰依然能稳健地识别目标。 展开更多

关键词 计算机仿真 MATLAB 分类算法 字典学习 改进的遗传匹配追踪算法 雷达目标识别 高分辨距离像 稀疏表示 冗余字典

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基于RWSSA-OMP-DBN的均压电极结垢超声检测 被引量：2

14

作者 陈伟华 万晨 +2 位作者 闫孝姮 金石炜 管海楠 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期154-161,共8页

当前特高压换流阀冷却系统中的均压电极结垢程度采用人工拆卸识别的方法,针对该方法易造成冷却水喷溅影响设备运行安全的问题,提出一种基于RWSSA-OMP-DBN的均压电极超声无拆卸结垢检测识别方法。利用改进的麻雀搜索算法优化正交匹配追踪... 当前特高压换流阀冷却系统中的均压电极结垢程度采用人工拆卸识别的方法,针对该方法易造成冷却水喷溅影响设备运行安全的问题,提出一种基于RWSSA-OMP-DBN的均压电极超声无拆卸结垢检测识别方法。利用改进的麻雀搜索算法优化正交匹配追踪,对不同结垢程度的均压电极超声回波信号做降噪处理和特征提取;选择Hilbert法获取特征信号的包络线;以包络线作为特征参数,运用优化后的深度置信网络进行均压电极结垢程度识别。实验结果表明,RWSSA-OMP算法的信噪比为12.8898 dB,该识别方法识别均压电极结垢程度的准确率达到95.33%。 展开更多

关键词 均压电极结垢检测 改进的麻雀搜索算法 优化正交匹配追踪 信号的特征提取 信号识别

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采用压缩感知的直扩测控信号处理 被引量：3

15

作者 程艳合 杨文革 张令军 《电讯技术》 北大核心 2015年第2期129-134,共6页

鉴于扩频测控系统宽带化带来的高速采样压力和高数据率问题,研究了基于压缩感知的直扩测控信号处理方法。通过深入分析直扩测控信号稀疏性,构造了延时-多普勒基字典,提出了基于压缩感知直扩测控信号处理框架,并针对直扩测控信号特点给... 鉴于扩频测控系统宽带化带来的高速采样压力和高数据率问题,研究了基于压缩感知的直扩测控信号处理方法。通过深入分析直扩测控信号稀疏性,构造了延时-多普勒基字典,提出了基于压缩感知直扩测控信号处理框架,并针对直扩测控信号特点给出了改进正交匹配追踪重构算法,最后针对该信号处理方法的可行性和性能分别进行了仿真实验。仿真结果不仅验证了方法的可行性,同时表明可以在不影响解调性能条件下大幅度降低采样率或数据率,并具有一定的降噪效果,这将为直扩测控通信系统提供一种高效的模数转换和同步解调处理方式。 展开更多

关键词 直扩测控信号 压缩感知 延时-多普勒基字典 伯努利随机矩阵 改进正交匹配追踪算法

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基于压缩感知理论的稀疏孔径ISAR成像 被引量：4

16

作者 朱晓秀 胡文华 郭宝锋 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2018年第10期18-22,共5页

在基于压缩感知理论的逆合成孔径雷达成像过程中,利用正交匹配追踪算法进行信号重构时存在重构精度较低、运算速度较慢的缺点,针对上述问题,提出了一种利用改进正交匹配追踪算法进行信号重构的稀疏孔径高分辨成像方法。首先,构造数据选... 在基于压缩感知理论的逆合成孔径雷达成像过程中,利用正交匹配追踪算法进行信号重构时存在重构精度较低、运算速度较慢的缺点,针对上述问题,提出了一种利用改进正交匹配追踪算法进行信号重构的稀疏孔径高分辨成像方法。首先,构造数据选择矩阵作为测量矩阵模拟回波缺失情况,然后利用稀疏基矩阵对回波信号进行稀疏表示,最后采取一种改进正交匹配追踪算法进行图像重构,相比于正交匹配追踪算法同时提高了运算速度和成像质量。通过仿真实验,在稀疏孔径数据随机缺失的情况下,改变数据缺失率,将该算法与距离-多普勒算法和正交匹配追踪算法的成像结果进行对比,验证了该算法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 逆合成孔径雷达 压缩感知 稀疏孔径 改进正交匹配追踪算法

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