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稀疏随机矩阵有限等距性质分析 被引量:17
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作者 张波 刘郁林 王开 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期169-174,共6页
稀疏随机矩阵由于具有存储容量小、编码和重构复杂度低、易于更新等优良特性而适用于分布式应用。为确保稀疏随机矩阵可作为压缩感知观测矩阵,该文证明了稀疏随机矩阵的有限等距性质(RIP)。首先,证明了测量矩阵满足有限等距性质等价于... 稀疏随机矩阵由于具有存储容量小、编码和重构复杂度低、易于更新等优良特性而适用于分布式应用。为确保稀疏随机矩阵可作为压缩感知观测矩阵,该文证明了稀疏随机矩阵的有限等距性质(RIP)。首先,证明了测量矩阵满足有限等距性质等价于其子矩阵的格拉姆矩阵特征值分布于1附近;在此基础上,证明了当测量值个数满足特定条件时,稀疏随机矩阵以接近于1的概率满足有限等距性质。仿真实验表明,稀疏随机矩阵在保证稀疏信号精确重建的同时,大大节约了测量和重建所需的时间。 展开更多
关键词 压缩感知 稀疏随机矩阵 有限等距性质 测量矩阵
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稀疏随机矩阵的观测次数下界 被引量:2
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作者 孙晶明 王殊 董燕 《信号处理》 CSCD 北大核心 2012年第8期1156-1163,共8页
压缩感知理论中的稀疏重构问题,要将一个高维信号从它的低维投影中恢复出来,通常选用稠密随机矩阵作为观测矩阵来解决这一问题。而某些稀疏随机矩阵作为观测矩阵也可以达到这一目的。稀疏随机矩阵的特点是,在编码和重构过程中都具有较... 压缩感知理论中的稀疏重构问题,要将一个高维信号从它的低维投影中恢复出来,通常选用稠密随机矩阵作为观测矩阵来解决这一问题。而某些稀疏随机矩阵作为观测矩阵也可以达到这一目的。稀疏随机矩阵的特点是,在编码和重构过程中都具有较低的计算复杂度,更新方便,且对存储容量的要求较低。该文基于压缩感知理论,分别对列重固定、行重固定以及一般的稀疏随机矩阵进行了研究,当这些稀疏随机矩阵满足有限等距性质时,推导了观测次数应满足的下界条件,并对三种矩阵的性能进行了分析。以二值稀疏随机矩阵为特例,进行了仿真实验。实验结果显示,结论给出的观测次数下界是比较紧的,并验证了列重固定、行重固定的稀疏随机矩阵作为观测矩阵的可行性和实用性。 展开更多
关键词 压缩感知 观测矩阵 稀疏随机矩阵 有限等距性质 观测次数
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基于稀疏随机矩阵的再生码构造方法 被引量:7
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作者 徐志强 袁德砦 陈亮 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2017年第7期1948-1952,1959,共6页
针对已有的再生码编码方案的运算是基于有限域GF(q)、运算复杂度高、效率低的问题,提出了一种将GF(2)上的稀疏随机矩阵和乘积矩阵框架相结合的再生码构造方法。首先,将文件数据矩阵式排布后根据编码矩阵进行行异或运算;其次,节点失效后... 针对已有的再生码编码方案的运算是基于有限域GF(q)、运算复杂度高、效率低的问题,提出了一种将GF(2)上的稀疏随机矩阵和乘积矩阵框架相结合的再生码构造方法。首先,将文件数据矩阵式排布后根据编码矩阵进行行异或运算;其次,节点失效后,参与帮助节点根据失效节点的编码向量编码本地数据并发送至修复节点;最后,修复节点根据接收到的数据译码出失效节点原有的数据。实验结果表明修复带宽至多只有传统纠删码修复方案的1/10,相比基于传统范德蒙编码矩阵的再生码,编码速率提升了70%,译码恢复速率提升了50%,方便了再生码在大规模存储系统中的应用。 展开更多
关键词 分布式存储可靠性 再生码 稀疏随机矩阵 修复带宽 节点失效
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稀疏随机纠删码:一种大规模数据存储容灾方法 被引量:5
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作者 滕鹏国 陈亮 +1 位作者 袁德砦 王晓京 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期48-53,共6页
针对海量数据存储容灾系统中对扩展性、可靠性及高效性方面的需求,提出了一种高容灾可扩展且能够高概率译码恢复的高效大数据存储容灾算法。该算法利用等行重稀疏随机矩阵高概率行满秩的性质,用来实现数据高效可靠的存储容灾。首先,根... 针对海量数据存储容灾系统中对扩展性、可靠性及高效性方面的需求,提出了一种高容灾可扩展且能够高概率译码恢复的高效大数据存储容灾算法。该算法利用等行重稀疏随机矩阵高概率行满秩的性质,用来实现数据高效可靠的存储容灾。首先,根据存储系统规模及容灾需求设置相应的编码参数;然后,采用等行重稀疏随机矩阵构造校验矩阵,并且产生相应的生成矩阵;最后,将数据文件分块编码到n个存储节点上,实现不同规模、不同容灾需求下的数据容灾存储,并通过设置合理的随机冗余,从而实现对译码成功率的控制。实验和理论分析表明:算法所提存储容灾技术可实现容灾能力不受素数或有限域大小的限制,而是根据存储规模及容灾需求灵活扩展;基于合理的随机冗余,译码成功率趋于1,实现了高可靠的数据容灾存储;在较大规模存储系统中,算法编译码速率是相应经典RS和CRS编码方案的2倍以上,并在较大码长下具有近似最大距离可分(MDS)的性质,可达到近似最优的存储空间利用率。 展开更多
关键词 存储系统 容灾技术 纠删码 稀疏随机矩阵
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一种基于El Gamal加密算法的压缩数据收集方法 被引量:1
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作者 虞晓韩 董克明 +1 位作者 李霞 陈超 《电信科学》 2019年第12期67-78,共12页
压缩感知技术在信号处理、图像处理、数据收集与分析等方面有很大优势,是近年来的研究热点。研究了如何安全高效地运用压缩感知技术来收集无线传感器网络中的数据。传统的基于压缩感知技术的数据收集方法并不考虑数据收集的安全性,而且... 压缩感知技术在信号处理、图像处理、数据收集与分析等方面有很大优势,是近年来的研究热点。研究了如何安全高效地运用压缩感知技术来收集无线传感器网络中的数据。传统的基于压缩感知技术的数据收集方法并不考虑数据收集的安全性,而且网络内的所有节点都会参与每个测量值的收集。将El Gamal加密算法和基于稀疏随机矩阵的压缩感知技术相结合,提出了一种基于El Gamal加密算法的稀疏压缩数据收集方法(El Gamal based sparse compressive data gathering,ESCDG)。理论分析和数值实验表明,ESCDG不仅能降低网络资源的消耗而且能抵御多项式算力的内部攻击和外部攻击。 展开更多
关键词 物联网 数据收集 压缩感知 稀疏随机矩阵 公钥加密
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尺度自适应特征压缩跟踪 被引量:5
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作者 张路平 韩建涛 +1 位作者 李飚 王鲁平 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期146-151,共6页
为了对复杂环境中的目标进行长时间精确跟踪,提出一种尺度自适应特征压缩跟踪算法。通过结构约束性采样,获取不同位置不同尺度的扫描窗,离线计算不同尺度下的稀疏随机感知矩阵。在线跟踪时利用这些矩阵感知对应尺度的图像采样块,实现特... 为了对复杂环境中的目标进行长时间精确跟踪,提出一种尺度自适应特征压缩跟踪算法。通过结构约束性采样,获取不同位置不同尺度的扫描窗,离线计算不同尺度下的稀疏随机感知矩阵。在线跟踪时利用这些矩阵感知对应尺度的图像采样块,实现特征降维,提高运算速度。利用朴素贝叶斯分类器对降维特征进行判决,在线学习更新分类器参数,找出具有最高分类得分的采样块及其尺度作为新的跟踪结果,实现跟踪位置及尺度的自适应更新。实验结果表明,该算法能适应目标的基本姿态变化及尺度缩放,不依赖于目标初始跟踪区域尺度选取,跟踪结果具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 特征压缩跟踪 尺度自适应 结构约束性采样 稀疏随机感知矩阵 朴素贝叶斯分类器
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基于卡通纹理模型的图像压缩感知重建
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作者 陈水华 李萍 何朗日 《激光杂志》 北大核心 2016年第1期127-130,共4页
传统的压缩感知重建算法,没有考虑到图像的纹理和卡通部分的形态学差异。使用单一的稀疏基对原始图像进行稀疏表示,不能同时对图像进行各种形态结构成分精确重建。本文针对该问题,提出了基于图像的卡通纹理模型的压缩感知重建方法。给... 传统的压缩感知重建算法,没有考虑到图像的纹理和卡通部分的形态学差异。使用单一的稀疏基对原始图像进行稀疏表示,不能同时对图像进行各种形态结构成分精确重建。本文针对该问题,提出了基于图像的卡通纹理模型的压缩感知重建方法。给出了该算法的具体仿真实现过程,并与当前流行的压缩感知重建方法做了比较。验证了本文所提方法的可靠性。 展开更多
关键词 压缩感知 稀疏随机矩阵 卡通纹理成分 前向后向算子分裂
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