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基于稀疏信号重构的DOA和极化角度估计算法 被引量:11
1
作者 田野 练秋生 徐鹤 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1548-1554,共7页
现有的波达方向(Direction Of Arrival,DOA)和极化参数估计方法大多基于子空间理论.本文从稀疏信号重构角度出发,提出了一种新的DOA和极化角度估计算法.该算法首先构建一个只包含DOA信息的累积量矩阵模型,然后基于加权l1范数最小化获得... 现有的波达方向(Direction Of Arrival,DOA)和极化参数估计方法大多基于子空间理论.本文从稀疏信号重构角度出发,提出了一种新的DOA和极化角度估计算法.该算法首先构建一个只包含DOA信息的累积量矩阵模型,然后基于加权l1范数最小化获得DOA估计.在DOA估计的基础上,进一步通过求和平均运算构建三个包含不同极化信息的累积量向量模型,利用Zhang惩罚进行稀疏性约束,获得近似无偏的极化角度估计.阐述了如何利用极化信息来区分两个入射角度一样的信源信号.计算机仿真结果验证了所提算法的有效性. 展开更多
关键词 DOA和极化角度估计 稀疏信号重构 加权l1范数 Zhang惩罚
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加权稀疏信号重构的近场源定位方法 被引量:5
2
作者 李双 刘骁 +1 位作者 胡顺仁 何为 《声学技术》 CSCD 北大核心 2017年第1期75-80,共6页
针对近场源定位问题,提出了一种使用加权L1范数优化进行稀疏信号重构的近场源定位方法。该定位方法分步完成目标的方位和距离估计。为了避免二维优化问题出现,首先利用均匀线阵的对称特性,通过菲涅尔近似,将二维参数估计的近场定位问题... 针对近场源定位问题,提出了一种使用加权L1范数优化进行稀疏信号重构的近场源定位方法。该定位方法分步完成目标的方位和距离估计。为了避免二维优化问题出现,首先利用均匀线阵的对称特性,通过菲涅尔近似,将二维参数估计的近场定位问题转换为类远场阵列的一维参数估计问题,接着将该一维参数估计问题转换为稀疏信号重构问题,通过类MUSIC权向量的构造,使用加权L1范数优化方法重构稀疏空间谱得到目标波达方向;在得到信号波达方向之后,再利用稀疏信号重构的思想求解信号源到阵列的距离。最后,通过数字仿真验证了算法在估计精度和分辨率等方面的优良性能。 展开更多
关键词 波达方向估计 距离估计 近场源定位 加权稀疏信号重构
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稀疏信号重构的迭代平滑l_0范数最小化算法 被引量:6
3
作者 王军华 黄知涛 周一宇 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期642-647,共6页
压缩感知理论(Compressed Sensing,CS)是对信号压缩的同时进行感知的新理论,而如何通过有限的测量值重构稀疏信号是压缩感知理论中的核心问题。针对稀疏信号的重构问题,提出了迭代平滑l0范数最小化算法。该算法首先利用上次迭代得到的... 压缩感知理论(Compressed Sensing,CS)是对信号压缩的同时进行感知的新理论,而如何通过有限的测量值重构稀疏信号是压缩感知理论中的核心问题。针对稀疏信号的重构问题,提出了迭代平滑l0范数最小化算法。该算法首先利用上次迭代得到的稀疏解估计部份支撑集I,然后建立并求解基于支撑集I的平滑l0范数最小化问题,最后对以上两步迭代少数几次得到稀疏解。数值仿真表明,本文所提出的算法重构信号需要测量值数少于已有的算法,且计算速度较快。 展开更多
关键词 压缩感知 稀疏信号重构 基追踪 平滑l0范数
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含噪稀疏信号重构的l_0范数期望值最小化方法 被引量:1
4
作者 王军华 黄知涛 周一宇 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期45-48,共4页
压缩感知理论是对信号压缩的同时进行感知的新理论,而如何通过有限的测量值重构稀疏信号是压缩感知理论中的核心问题。针对测量值受噪声污染的含噪稀疏重构问题,提出了近似l0范数期望值最小化方法。该算法基本思想是将含噪稀疏重构问题... 压缩感知理论是对信号压缩的同时进行感知的新理论,而如何通过有限的测量值重构稀疏信号是压缩感知理论中的核心问题。针对测量值受噪声污染的含噪稀疏重构问题,提出了近似l0范数期望值最小化方法。该算法基本思想是将含噪稀疏重构问题转化为近似l0范数期望值最小化问题,并利用噪声的统计特征将随机最优化问题化简为常规的最优化问题,然后采用最速下降法求解。数值仿真表明,本文提出的方法具有更好的重构精度,且计算量较小。 展开更多
关键词 压缩感知 稀疏信号重构 基追踪 平滑l0范数
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稀疏信号重构的阈值化迭代检测估计 被引量:1
5
作者 宋和平 王国利 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期2431-2437,共7页
研究压缩传感(Compressed Sensing,CS)的稀疏信号重构算法,该文提出一种新的算法框架阈值化迭代检测估计(Iterative Detection Estimation with Thresholding,IDET)。算法框架包括两个方面:选择单阶段阈值化(One-Stage Thresholding,OST... 研究压缩传感(Compressed Sensing,CS)的稀疏信号重构算法,该文提出一种新的算法框架阈值化迭代检测估计(Iterative Detection Estimation with Thresholding,IDET)。算法框架包括两个方面:选择单阶段阈值化(One-Stage Thresholding,OST)算法的迭代步作为支持集检测的参考;根据稀疏信号的特征设计支持集检测方法。同时,提出该算法框架的实现算法,实现算法先检测由迭代硬阈值化(Iterative Hard Thresholding,IHT)迭代步得到一个支持集,然后通过求解支持集上的最小二乘问题来估计待重构的稀疏信号,迭代上述两个步骤直至满足条件停止。IDET算法的关键在于支持集检测,该文提出3种适用于快速衰减信号的支持集检测方法。实验结果表明,IDET稀疏重构性能优于IHT的其他加速算法。 展开更多
关键词 压缩传感 稀疏信号重构 贪婪算法 支持集检测 迭代检测估计
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基于稀疏信号重构的近场源定位 被引量:10
6
作者 梁国龙 韩博 +1 位作者 林旺生 王丹 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1041-1046,共6页
针对近场源定位问题,提出了一种基于稀疏信号重构的定位方法.该方法通过约束稀疏信号的L1-范数求解优化问题,实现信源的定位.该方法采用一种新的方法约束噪声项系数以求解优化问题,无需噪声的先验知识.为了减小计算量,将近场源二维定位... 针对近场源定位问题,提出了一种基于稀疏信号重构的定位方法.该方法通过约束稀疏信号的L1-范数求解优化问题,实现信源的定位.该方法采用一种新的方法约束噪声项系数以求解优化问题,无需噪声的先验知识.为了减小计算量,将近场源二维定位问题转化为两次一维参数估计.通过计算机仿真验证了该方法的性能. 展开更多
关键词 阵列信号处理 近场 源定位 稀疏信号重构
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压缩对称嵌套阵列和稀疏信号重构的近场目标方位估计(英文)
7
作者 李双 郑大青 +2 位作者 刘伟 胡顺仁 何为 《声学技术》 CSCD 北大核心 2018年第1期82-88,共7页
针对现有近场源估计算法中近场源数量受限于阵元数的问题,提出了一种基于稀疏对称嵌套阵列和稀疏信号重构的近场欠定波达方向估计方法。首先利用四阶累积量,将二维空间参数估计问题转化为一维参数估计问题,同时得到差分阵列;为了进一步... 针对现有近场源估计算法中近场源数量受限于阵元数的问题,提出了一种基于稀疏对称嵌套阵列和稀疏信号重构的近场欠定波达方向估计方法。首先利用四阶累积量,将二维空间参数估计问题转化为一维参数估计问题,同时得到差分阵列;为了进一步提高估计分辨率与减少估计误差,对虚拟阵列的接收信号在空间域进行稀疏表示;最后通过L1范数最小二乘法得到目标源的波达方向。相较于现有算法,该方法可以估计更多的目标源,并且有更低的均方误差与更高的分辨率。实验仿真验证了算法的有效性与优越性。 展开更多
关键词 阵列信号处理 欠定波达方向估计 近场 稀疏信号重构 四阶累积量
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基于联合稀疏谱重构的PPG信号降噪算法 被引量:6
8
作者 熊继平 蒋定德 +2 位作者 蔡丽桑 汤清华 何小卫 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1646-1652,共7页
针对光电容积脉搏波(Photoplethysmography,PPG)传感器数据采集降噪问题,本文提出一种基于联合稀疏重构的PPG信号运动噪声降噪算法.该算法通过构建同时间段内PPG信号和加速度信号的频谱矩阵,提取频谱矩阵稀疏特征和该矩阵行稀疏特征,利... 针对光电容积脉搏波(Photoplethysmography,PPG)传感器数据采集降噪问题,本文提出一种基于联合稀疏重构的PPG信号运动噪声降噪算法.该算法通过构建同时间段内PPG信号和加速度信号的频谱矩阵,提取频谱矩阵稀疏特征和该矩阵行稀疏特征,利用压缩感知方法,将PPG信号运动噪声去除过程建模为联合稀疏信号重构过程,并将该过程进一步建模为最优化模型,通过迭代寻优来获得该模型的最优解,结合谱减法,从而有效去除PPG信号中的运动噪声,降低噪声对PPG信号的影响.仿真分析表明,本文提出的算法能有效去除PPG信号中的运动噪声,获得较好的降噪效果. 展开更多
关键词 光电容积脉搏波 心率测量 稀疏信号重构 压缩感知
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存在幅相误差下的稳健稀疏贝叶斯二维波达方向估计 被引量:1
9
作者 王绪虎 金序 +4 位作者 侯玉君 张群飞 徐振华 王辛杰 陈建军 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3608-3618,共11页
为减小传感器幅相误差的影响,提升方位估计性能,针对L型传感器阵列提出一种存在幅相误差下的稳健稀疏贝叶斯二维波达方向(Direction-Of-Arrival,DOA)估计方法。引入一个辅助角,将二维DOA估计问题转化为两个一维角度估计问题。利用L型阵... 为减小传感器幅相误差的影响,提升方位估计性能,针对L型传感器阵列提出一种存在幅相误差下的稳健稀疏贝叶斯二维波达方向(Direction-Of-Arrival,DOA)估计方法。引入一个辅助角,将二维DOA估计问题转化为两个一维角度估计问题。利用L型阵列两子阵数据互协方差矩阵的对角线元素向量,构造一个含有幅相误差的稀疏表示模型,采用期望最大算法推导未知参数表达式并进行迭代运算,进而获得离网格和信号精度,利用二者构建新的空间谱函数,通过谱峰搜索估计出辅助角;将求得辅助角代入含有幅相误差的阵列接收数据稀疏表示模型,再次运用稀疏贝叶斯学习方法,估计出入射信号的俯仰角;根据3个角之间的关系,估计出方位角。研究结果表明:该方法实现了方位角和俯仰角的自动匹配,进一步克服了幅相误差对估计性能的影响,提高了方位估计的精度和角度分辨力,尤其是在高信噪比和幅相误差较大情况下优势更明显;仿真结果验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 波达方向估计 幅相误差 稀疏信号重构 稀疏贝叶斯学习 L型阵列
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固定时间梯度流在?1-?2范数中的稀疏重构
10
作者 胡登洲 何兴 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2019年第11期1270-1277,共8页
压缩感知(compressed sensing,CS)是一种全新的信号采样技术,对于稀疏信号,它能够以远小于传统的Nyquist采样定理的采样点来重构信号.在压缩感知中,采用动态连续系统,对l1-l2范数的稀疏信号重构问题进行了研究.提出了一种基于固定时间... 压缩感知(compressed sensing,CS)是一种全新的信号采样技术,对于稀疏信号,它能够以远小于传统的Nyquist采样定理的采样点来重构信号.在压缩感知中,采用动态连续系统,对l1-l2范数的稀疏信号重构问题进行了研究.提出了一种基于固定时间梯度流的稀疏信号重构算法,证明了该算法在Lyapunov意义上的稳定性并且收敛于问题的最优解.最后通过与现有的投影神经网络算法的对比,体现了该算法的可行性以及在收敛速度上的优势. 展开更多
关键词 压缩感知 l1-l2范数 固定时间梯度流 稀疏信号重构
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基追踪去噪问题的新型投影算法
11
作者 薛兵 郑作奎 《工程数学学报》 北大核心 2025年第1期59-76,共18页
基追踪去噪(Basis Pursuit Den-Noising,BPDN)问题是稀疏信号恢复问题的一个重要模型。求解BPDN问题的数值算法已经得到了广泛的研究,但当该问题的维数增加较大时,一些求解算法的速度和精度仍有待提高。因此,构建求解BPDN问题速度快、... 基追踪去噪(Basis Pursuit Den-Noising,BPDN)问题是稀疏信号恢复问题的一个重要模型。求解BPDN问题的数值算法已经得到了广泛的研究,但当该问题的维数增加较大时,一些求解算法的速度和精度仍有待提高。因此,构建求解BPDN问题速度快、精度高的优化算法是重要且具有挑战性的问题。基于BPDN问题中的决策变量分解为两个非负变量,将其等价的转化为线性互补问题,构建了每次迭代只需计算一次函数值和在非负象限上进行一次投影的特殊迭代格式的新型投影算法,其中新算法每次迭代不需要进行任何线搜索寻找步长,也不需要计算绝对值函数次微分。同时,对新设计算法产生序列的全局收敛性进行了详细证明。对不同情况下BPDN问题的数值实验,验证了新构建算法的有效性。因此,所设计的新算法提升了求解高维数BPDN问题的效率和精度,具有一定的理论价值和实际意义。 展开更多
关键词 基追踪去噪 稀疏信号重构 算法 全局收敛
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基于分式平滑l_(0)范数的穿墙雷达稀疏成像算法
12
作者 李家强 杨广乐 +2 位作者 徐必勇 胡张燕 陈金立 《中国电子科学研究院学报》 北大核心 2022年第12期1147-1153,共7页
针对高分辨率穿墙雷达系统采用宽带信号和大孔径阵列天线而产生大量数据的问题,在雷达成像过程中采用压缩感知理论以降低数据量需求,提出一种分式平滑l_(0)范数的穿墙雷达稀疏成像算法。通过对墙体存在所导致的电磁波传播时延和折射进... 针对高分辨率穿墙雷达系统采用宽带信号和大孔径阵列天线而产生大量数据的问题,在雷达成像过程中采用压缩感知理论以降低数据量需求,提出一种分式平滑l_(0)范数的穿墙雷达稀疏成像算法。通过对墙体存在所导致的电磁波传播时延和折射进行补偿与修正,重新构建了穿墙雷达成像模型,并利用墙后目标稀疏性的特点,将成像问题转化为l_(0)范数最小化问题。重构图像的过程中提出了一种新的平滑函数以提高对l_(0)范数的逼近程度,并用最速下降法求解最优化问题。仿真结果表明,所提算法能够在欠采样条件下实现对目标位置的精确成像,具有较优的抗噪性能。 展开更多
关键词 穿墙雷达成像 压缩感知 l_(0)范数 稀疏信号重构
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基于空时稀疏表示的红外小目标检测算法 被引量:2
13
作者 李正周 侯倩 +3 位作者 戴真 付红霞 葛丰增 金钢 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1273-1279,共7页
提出了一种基于过完备空时字典及其稀疏表示的红外小弱目标运动检测算法。采用K奇异值分解算法学习连续多帧图像的运动信息和形态特征,构建自适应形态过完备空时字典;利用高斯运动模型检验自适应形态过完备空时字典,将其划分为能分别描... 提出了一种基于过完备空时字典及其稀疏表示的红外小弱目标运动检测算法。采用K奇异值分解算法学习连续多帧图像的运动信息和形态特征,构建自适应形态过完备空时字典;利用高斯运动模型检验自适应形态过完备空时字典,将其划分为能分别描述目标与背景的目标过完备空时字典和背景过完备空时字典;将连续多帧图像分别在目标过完备空时字典和背景过完备空时字典上稀疏分解,利用几个最大稀疏系数及其空时原子重构信号,增强二者残差来检测小目标信号。实验结果表明,该过完备空时字典不仅能同时描述目标与背景的运动信息和形态特征,极大地提高信号表示的稀疏程度,而且能有效增强目标与背景的特征差异,提高小运动目标的探测能力。 展开更多
关键词 信息处理技术 小弱目标检测 空时超完备字典 目标空时字典 背景空时字典 信号稀疏重构
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基于深度学习和压缩感知的图像重构算法研究 被引量:1
14
作者 王庐华 《无线互联科技》 2021年第13期107-108,共2页
利用深度展开的方法来设计深度神经网络在如今成为了一种经典的优化方法。文章提出了一种新的基于深度学习和压缩感知的重构算法用于序列信号重构。该模型设计理念是通过用近端梯度下降方法来对模型做迭代展开。在MNIST数据集上的实验表... 利用深度展开的方法来设计深度神经网络在如今成为了一种经典的优化方法。文章提出了一种新的基于深度学习和压缩感知的重构算法用于序列信号重构。该模型设计理念是通过用近端梯度下降方法来对模型做迭代展开。在MNIST数据集上的实验表明,该模型表现要优于一些先进的基于压缩感知的模型以及其他基于循环神经网络的模型。 展开更多
关键词 稀疏信号重构 深度学习 循环神经网络
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利用压缩感知的短孔径高分辨ISAR成像方法 被引量:9
15
作者 全英汇 张磊 +2 位作者 刘亚波 张龙 保铮 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1022-1026,1110,共6页
压缩感知理论揭示:对于稀疏信号可以利用非常有限的观测数据对信号本身进行精确恢复.基于此思路提出了一种利用短孔径有限数据实现高分辨逆合成孔径雷达成像的新方法,将逆合成孔径雷达成像转换为利用正交基重构稀疏信号的问题,然后利用... 压缩感知理论揭示:对于稀疏信号可以利用非常有限的观测数据对信号本身进行精确恢复.基于此思路提出了一种利用短孔径有限数据实现高分辨逆合成孔径雷达成像的新方法,将逆合成孔径雷达成像转换为利用正交基重构稀疏信号的问题,然后利用压缩感知对目标像高分辨优化重建.同时,根据压缩感知理论对新成像方法的分辨率理论上界进行了推导.对舰船和机动飞机的实测数据的处理结果验证了新方法的有效性和稳健性. 展开更多
关键词 逆合成孔径雷达 压缩感知 稀疏信号重构
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利用压缩感知的逆合成孔径激光雷达成像新方法 被引量:5
16
作者 臧博 张磊 +1 位作者 唐禹 邢孟道 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1027-1032,共6页
受限于激光调制技术,在较长的积累时间内,逆合成孔径成像激光雷达发射脉冲之间的相干性难以保持,导致方位向散焦,影响成像效果.为此提出了一种在较短相干积累时间内,利用较少回波数据实现同等分辨率的瞬时成像算法.此算法利用压缩感知理... 受限于激光调制技术,在较长的积累时间内,逆合成孔径成像激光雷达发射脉冲之间的相干性难以保持,导致方位向散焦,影响成像效果.为此提出了一种在较短相干积累时间内,利用较少回波数据实现同等分辨率的瞬时成像算法.此算法利用压缩感知理论,将逆合成孔径成像激光雷达成像问题转换为利用正交基压缩感知重构稀疏信号的问题,通过优化求解的方式对目标像优化重建,且在低信噪比时通过构造权矩阵,提高算法对目标像的恢复性能.室内逆合成孔径成像激光雷达验证系统实测数据验证了算法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 逆合成孔径成像激光雷达 瞬时成像 压缩感知 稀疏信号重构
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压缩感知中一种改进的迭代硬阈值算法
17
作者 李佳 刘献杰 智世鹏 《无线电通信技术》 2018年第3期273-276,共4页
研究了压缩感知理论中一种改进的迭代硬阈值稀疏信号重构算法。针对现有IHT算法类最优秀的BIHT算法中回溯操作无法保证稀疏信号重构误差递减的问题,对稀疏重构误差及其差值进行了简单介绍和分析,提出了一种能够保证重构误差随迭代进行... 研究了压缩感知理论中一种改进的迭代硬阈值稀疏信号重构算法。针对现有IHT算法类最优秀的BIHT算法中回溯操作无法保证稀疏信号重构误差递减的问题,对稀疏重构误差及其差值进行了简单介绍和分析,提出了一种能够保证重构误差随迭代进行单调减小的重构算法,在每次迭代的回溯操作中选择能够保证重构误差逐渐减小的原子,并将其指标与估计支撑集合并,最后基于最小二乘法进行伪逆运算获取稀疏信号估计。对高斯稀疏信号和0-1稀疏信号进行了仿真,证明了优于IHT、NIHT以及BIHT算法的稀疏信号重构性能。 展开更多
关键词 压缩感知 稀疏信号重构 迭代硬阈值 回溯操作
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基于压缩感知的加速前向后向匹配追踪算法 被引量:5
18
作者 王锋 孙桂玲 +1 位作者 张健平 何静飞 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期2538-2545,共8页
前向后向匹配追踪(FBP)算法作为一个新颖的两阶段贪婪逼近算法,因为较高的重构精度和不需要稀疏度作为先验信息的特点,受到了人们的广泛关注。然而,FBP算法必须运行更多的时间才能得到更高的精度。鉴于此,该文提出加速前向后向匹配追踪(... 前向后向匹配追踪(FBP)算法作为一个新颖的两阶段贪婪逼近算法,因为较高的重构精度和不需要稀疏度作为先验信息的特点,受到了人们的广泛关注。然而,FBP算法必须运行更多的时间才能得到更高的精度。鉴于此,该文提出加速前向后向匹配追踪(AFBP)算法。该算法利用每次迭代中候选支撑集的信息,实现对已删除原子的再次加入,以此减少算法迭代次数。通过不同非零项分布的稀疏信号和稀疏图像的仿真结果表明,相对于FBP算法,该文提出的方案在不降低重构精度的同时,大幅降低了算法运行时间。 展开更多
关键词 压缩感知 贪婪算法 前向后向搜索 稀疏信号重构
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基于即插即用2D-FISTA的高分辨ISAR成像方法 被引量:3
19
作者 杨子聪 李小勇 白雪茹 《空军工程大学学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期38-44,共7页
基于即插即用框架,将二维快速迭代收缩阈值算法与深度去噪网络DnCNN相结合,提出对不同信噪比回波稳健的逆合成孔径雷达高分辨成像方法PnP 2D-FISTA。首先建立二维ISAR成像的信号模型与稀疏观测模型,给出2D-FISTA成像的迭代公式,然后用Dn... 基于即插即用框架,将二维快速迭代收缩阈值算法与深度去噪网络DnCNN相结合,提出对不同信噪比回波稳健的逆合成孔径雷达高分辨成像方法PnP 2D-FISTA。首先建立二维ISAR成像的信号模型与稀疏观测模型,给出2D-FISTA成像的迭代公式,然后用DnCNN作为去噪器代替软阈值收缩函数,获得良好的图像重构与去噪性能。仿真与实测数据实验结果表明,PnP 2D-FISTA能在不同信噪比条件下实现高效成像,并具有较好的重构性能与噪声鲁棒性。 展开更多
关键词 逆合成孔径雷达成像 稀疏信号重构 即插即用 二维快速迭代收缩阈值算法
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