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基于联合稀疏模型的无线传感网数据重构算法 被引量:4
1
作者 刘义颖 李国瑞 田丽 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第S1期211-218,共8页
无线传感器网络中数据具有较强联合稀疏特性,应用压缩感知理论,通过联合编码压缩数据,再使用联合解码进行还原,可实现低采样代价收集传感数据。提出了一种基于联合稀疏模型与压缩感知理论的同步子空间追踪算法,以稀疏特性为先验知识,通... 无线传感器网络中数据具有较强联合稀疏特性,应用压缩感知理论,通过联合编码压缩数据,再使用联合解码进行还原,可实现低采样代价收集传感数据。提出了一种基于联合稀疏模型与压缩感知理论的同步子空间追踪算法,以稀疏特性为先验知识,通过回溯迭代方式,判断并选取合适的联合子空间,用更少量观测值实现原始传感数据的精确重构。与SCo Sa MP算法、SP算法在不同稀疏特性和不同采样率下相比较,同步子空间追踪算法具有较好的恢复性能。 展开更多
关键词 无线传感器网络 压缩感知 联合稀疏模型 数据重构
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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
2
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 加速近端梯度 图像分割 特征抽取
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基于联合块稀疏模型的随机调频步进ISAR成像方法 被引量:4
3
作者 吕明久 陈文峰 +2 位作者 夏赛强 杨军 马晓岩 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期2614-2620,共7页
在回波数据稀疏、低信噪比等不利条件下,利用随机调频步进信号进行ISAR成像时,成像性能将会严重下降。针对上述问题,该文在充分分析随机调频步进信号回波特性的基础上,提出利用目标距离向具有的联合块稀疏特征来获得高质量ISAR图像的新... 在回波数据稀疏、低信噪比等不利条件下,利用随机调频步进信号进行ISAR成像时,成像性能将会严重下降。针对上述问题,该文在充分分析随机调频步进信号回波特性的基础上,提出利用目标距离向具有的联合块稀疏特征来获得高质量ISAR图像的新方法。首先,推导了在随机调频步进信号发射波形条件下目标回波信号的联合块稀疏成像模型并分析了该模型特征;其次,提出了联合块稀疏正交匹配追踪稀疏重构算法(JBOMP)实现对模型的求解。该算法利用ISAR回波信号具有的块稀疏以及联合稀疏等先验信息,因此在低量测值、低信噪比条件下的ISAR成像性能得到了增强。所提算法还可以实现对多维信号的联合处理,且具有较快的运算速度。理论分析与仿真实验均验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 ISAR成像 随机调频步进信号 联合稀疏模型 稀疏模型
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基于联合稀疏重构模型的双基MIMO雷达off-grid目标参数快速估计 被引量:2
4
作者 张栋 白新有 +1 位作者 邱彦文 郑桂妹 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2019年第11期30-34,共5页
针对多输入多输出(MIMO)雷达二维参数稀疏估计中的不在格点上(off-grid)目标问题,利用两次泰勒展开对信号模型进行修正,构建联合稀疏重构模型,将off-grid问题转化为联合稀疏重构问题;为降低计算复杂度,针对该联合稀疏重构模型提出Joint-... 针对多输入多输出(MIMO)雷达二维参数稀疏估计中的不在格点上(off-grid)目标问题,利用两次泰勒展开对信号模型进行修正,构建联合稀疏重构模型,将off-grid问题转化为联合稀疏重构问题;为降低计算复杂度,针对该联合稀疏重构模型提出Joint-2D-OMP算法。仿真结果表明:所提模型和算法在解决off-grid问题的同时,可有效提高参数估计的速度。 展开更多
关键词 多输入多输出雷达 到达角 联合稀疏重构模型 不在格点上(off-grid)目标
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多航迹圆迹SAR三维联合稀疏成像方法
5
作者 朱仕恒 张增辉 郁文贤 《信息技术》 2016年第12期167-171,175,共6页
多航迹圆迹SAR具备三维成像能力,但受多次航迹观测,在高度向采样不足以及目标多角度观测散射特性变化等因素影响,多航迹圆迹SAR三维成像性能还需进一步提高,以满足后端目标解译的需求。文中综合利用成像场景在距离、方位和高度三个维度... 多航迹圆迹SAR具备三维成像能力,但受多次航迹观测,在高度向采样不足以及目标多角度观测散射特性变化等因素影响,多航迹圆迹SAR三维成像性能还需进一步提高,以满足后端目标解译的需求。文中综合利用成像场景在距离、方位和高度三个维度的稀疏分布特性,建立联合稀疏重构模型,实现高分辨率三维成像。进一步,针对建筑物等人造目标后向散射特性随角度变化剧烈的问题,采用分子孔径稀疏约束成像后进行子孔径非相干叠加的方式,以提高最终三维成像结果的信噪比等性能,在进行联合稀疏重构时采用分子孔径处理提高了目标的可解译度。Gotcha实测停车场数据中圆台Top-hat和Toyota Camry轿车的三维成像实验验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 圆迹SAR 多航迹 联合稀疏模型 三维成像
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利用二维结构稀疏信息的调频步进ISAR高分辨成像新方法
6
作者 吕明久 李少东 +1 位作者 杨军 马晓岩 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2905-2913,共9页
针对已有利用压缩感知理论进行逆合成孔径(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)成像方法在低信噪比、欠采样率条件下性能下降严重等问题,依托调频步进波形独有特征并充分利用目标分布的二维结构稀疏信息,提出一种"先方位聚焦... 针对已有利用压缩感知理论进行逆合成孔径(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)成像方法在低信噪比、欠采样率条件下性能下降严重等问题,依托调频步进波形独有特征并充分利用目标分布的二维结构稀疏信息,提出一种"先方位聚焦后距离分辨"的调频步进ISAR高分辨成像新方法.首先,对回波进行子脉冲脉压,在分析调频步进ISAR回波方位向特有的结构稀疏特征基础上,构建方位向的分布式压缩感知稀疏重构模型;其次,采用分布式压缩感知算法对该模型重构,从而获得低信噪比条件下的方位高分辨成像;最后,利用距离维的回波特征构建任意稀疏重构模型,实现距离向快速成像.由于该方法先进行方位聚焦,再进行距离分辨,并充分利用了目标的结构稀疏性,因此不仅具有抗噪性能强、重构精度高以及采样率低等特点,且避免了越距离单元走动对方位聚焦的影响.仿真与实测数据实验验证了本文方法的有效性. 展开更多
关键词 ISAR成像 联合稀疏模型 任意稀疏模型 调频步进信号 分布式压缩感知
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基于DCS的统计MIMO雷达信号模型及参数估计 被引量:8
7
作者 朱莹 张弓 张劲东 《雷达学报(中英文)》 2012年第2期143-148,共6页
分布式压缩感知(Distributed Compressed Sensing,DCS)将单信号的压缩采样扩展到信号群的压缩采样,利用信号内相关性和互相关性对多个信号进行联合重构。统计多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)雷达系统通过多发多收配... 分布式压缩感知(Distributed Compressed Sensing,DCS)将单信号的压缩采样扩展到信号群的压缩采样,利用信号内相关性和互相关性对多个信号进行联合重构。统计多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)雷达系统通过多发多收配置,在发射机、目标以及接收机之间构成对目标的分布式探测系统。该文将DCS应用到统计MIMO雷达中,通过对该场景中目标回波的延时在距离空间稀疏性的分析,提出联合所有接收信号重构目标场景的设想,建立了接收信号的联合稀疏模型,并实现了目标参数估计的联合重构算法。仿真结果表明与基于压缩感知(Compressed Sensing,CS)的算法相比,基于DCS的算法在进一步降低采样数目的同时提高了参数估计精度,同时也验证了DCS-MIMO雷达可以有效克服目标的雷达散射截面积(Radar Cross Section,RCS)起伏。 展开更多
关键词 分布式压缩感知(Distributed Compressed Sensing DCS) 统计多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output MIMO)雷达 联合稀疏模型 一步贪婪算法 正交匹配追踪
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分布式压缩感知联合重构算法(英文) 被引量:5
8
作者 崔平 倪林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期3825-3830,共6页
分布式压缩感知是用尽可能少线性测量值来表示一个联合稀疏信号。分布式压缩感知联合重构算法是以信号集中的某个信号为边信息,根据信号集中信号之间的相关关系来重构信号的算法。为了解决已有重构算法的复杂性以及减少重构算法所需的... 分布式压缩感知是用尽可能少线性测量值来表示一个联合稀疏信号。分布式压缩感知联合重构算法是以信号集中的某个信号为边信息,根据信号集中信号之间的相关关系来重构信号的算法。为了解决已有重构算法的复杂性以及减少重构算法所需的测量值数,提出了两种新的分布式压缩感知联合重构算法。对提出的两种新算法在信号和图像处理上进行了实验,验证了其可行性与先进性。结果表示,这两种联合重建算法在获取相同的图像质量时需要测量值更少。 展开更多
关键词 分布式压缩感知 联合重构算法 联合稀疏模型
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基于改进的SOMP水声通信信道联合估计方法 被引量:3
9
作者 葛慧林 梁仕杰 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第3期140-143,共4页
水声通信信道通常表现出时变特征。然而在某些通信条件下,水声信道的变化速率相对发送的OFDM符号周期而言仍然较慢,整体呈现缓慢时变特性,而且研究表明在相邻时隙内的信道结构具有较强的时间相关性。如何利用好信道的缓变特征,设计适合... 水声通信信道通常表现出时变特征。然而在某些通信条件下,水声信道的变化速率相对发送的OFDM符号周期而言仍然较慢,整体呈现缓慢时变特性,而且研究表明在相邻时隙内的信道结构具有较强的时间相关性。如何利用好信道的缓变特征,设计适合的OFDM信道估计方法,对进一步改善水声通信信道估计性能具有重要意义。分布式压缩感知(Distributed Compressed Sensing,DCS)理论通过利用多个信号的共同稀疏性进行联合重构,能够进一步提高稀疏重建性能。因此本文将以此为基础,在DCS理论框架下,通过对同步正交匹配追踪(Simultaneous Orthogonal Matching Pursuit,SOMP)算法进行改进,构造一种时域联合的信道估计方法并通过仿真与其他类似算法进行性能比较。 展开更多
关键词 信道估计 压缩感知 联合稀疏模型 正交频分复用 同步正交匹配追踪算法
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稀疏分解算法在炮位侦校雷达目标识别中的应用 被引量:1
10
作者 严军 轩启运 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2022年第6期45-48,共4页
传统炮位雷达在利用步进频信号进行一维距离像宽带合成时,存在回波数据量大、信噪比低等问题,系统复杂度高且成像质量不高,不利于弹丸目标的快速分类识别。针对上述问题,文中充分发掘并利用步进频信号的回波特性,将压缩感知思想应用其中... 传统炮位雷达在利用步进频信号进行一维距离像宽带合成时,存在回波数据量大、信噪比低等问题,系统复杂度高且成像质量不高,不利于弹丸目标的快速分类识别。针对上述问题,文中充分发掘并利用步进频信号的回波特性,将压缩感知思想应用其中,构建了基于多脉冲回波信号的广义联合块稀疏模型,提出了模型下的重构算法,并将字典学习算法与之结合,大大提高了低测量值、低信噪比情况下的弹丸目标一维距离像质量,降低后端数据处理量的同时提高了炮位雷达目标识别的正确率。理论分析和仿真实验均证明了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 炮位雷达 一维距离像 压缩感知 广义联合稀疏模型 目标识别
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基于鲁棒主成分分析的多域联合杂波抑制算法 被引量:2
11
作者 李相平 王明泽 +2 位作者 但波 李蔚 马俊伟 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期1303-1310,共8页
奇异值分解等传统算法在处理穿墙成像中的杂波抑制问题时,杂波消除不够彻底,目标成像质量不高,严重影响后续的目标检测与识别。为解决这一问题,该文基于鲁棒主成分分析理论,在回波域和图像域分别建立联合低秩稀疏模型,以光滑化快速交替... 奇异值分解等传统算法在处理穿墙成像中的杂波抑制问题时,杂波消除不够彻底,目标成像质量不高,严重影响后续的目标检测与识别。为解决这一问题,该文基于鲁棒主成分分析理论,在回波域和图像域分别建立联合低秩稀疏模型,以光滑化快速交替线性化(SFAL)方法来求解模型,并对目标图像进行指数加权联乘多域图像融合处理,从而得到最终成像结果。仿真结果表明,该算法速度快、精度高,可有效改善目标成像质量,并能较好地满足穿墙成像的实时性和准确性要求。 展开更多
关键词 穿墙成像雷达 杂波抑制 鲁棒主成分分析 联合低秩稀疏模型 多域联合
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基于随机调频步进信号的高分辨ISAR成像方法 被引量:9
12
作者 吕明久 李少东 +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12期3129-3136,共8页
为充分利用随机调频步进逆合成孔径雷达回波所具有的联合稀疏特征,提高成像性能,该文提出一种基于分布式压缩感知理论的随机调频步进逆合成孔径雷达高分辨成像方法。首先构建随机调频步进信号回波的联合稀疏表示模型,并完成子脉冲的脉... 为充分利用随机调频步进逆合成孔径雷达回波所具有的联合稀疏特征,提高成像性能,该文提出一种基于分布式压缩感知理论的随机调频步进逆合成孔径雷达高分辨成像方法。首先构建随机调频步进信号回波的联合稀疏表示模型,并完成子脉冲的脉冲压缩处理;其次,基于每组子脉冲的随机方式(组与组之间的随机方式不同),构建相应的随机量测矩阵,获取回波的压缩感知信号模型,并利用分布式压缩感知理论实现距离向联合高分辨重构;最后结合回波在方位向的稀疏性,采用快速稀疏重构算法实现方位向高分辨成像。理论分析和仿真结果表明由于充分利用了随机调频步进信号回波的随机性与联合稀疏特征,所提出方法具有重构精度高、距离向采样率低、抗噪性能强等特点。 展开更多
关键词 逆合成孔径雷达成像 联合稀疏模型 分布式压缩感知 随机调频步进信号
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基于分布式压缩感知的自适应距离选通三维成像 被引量:4
13
作者 张娜 王璐 +1 位作者 程军娜 田济荣 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期516-523,共8页
基于距离选通成像时间切片间的相关性,提出分布式压缩感知三维成像方法,有效解决了三维成像庞大数据量与硬件存储性能的冲突.根据相关性构建基于联合稀疏模型的分布式压缩模型,辅助重构部分时间切片.设计一种自适应距离选通方法,根据设... 基于距离选通成像时间切片间的相关性,提出分布式压缩感知三维成像方法,有效解决了三维成像庞大数据量与硬件存储性能的冲突.根据相关性构建基于联合稀疏模型的分布式压缩模型,辅助重构部分时间切片.设计一种自适应距离选通方法,根据设定阈值自适应调整选通时间,无需距离先验信息,增加了系统灵活性.结果表明:平均采样率为0.15时,该方法的成像质量比传统方法提高11.124 dB,成像距离的平均误差降低6.240.分布式成像方法能够有效减少时间切片冗余信息的采集,为距离选通三维成像提供了一种新的思路. 展开更多
关键词 计算成像 水下三维成像 分布式压缩感知 自适应距离选通成像 联合稀疏模型
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基于分布式压缩感知的改进SOMP信道估计算法 被引量:3
14
作者 王宇 马秀荣 单云龙 《电讯技术》 北大核心 2023年第2期249-254,共6页
针对多径信道联合稀疏模型,基于分布式压缩感知理论提出了一种适用于正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)通信系统的改进同时正交匹配追踪(Simultaneous Orthogonal Matching Pursuit,SOMP)信道估计算法。... 针对多径信道联合稀疏模型,基于分布式压缩感知理论提出了一种适用于正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)通信系统的改进同时正交匹配追踪(Simultaneous Orthogonal Matching Pursuit,SOMP)信道估计算法。该算法首先联合多个符号利用比较残差和的方式,在每次迭代中估计各符号信道响应公共支撑集与相应元素直到公共支撑集估计结束,然后对各符号信道响应非公共支撑集单独进行估计,最终得到多个符号的信道响应估计值。仿真结果表明,改进的SOMP算法在JSM-2模型下性能与传统的SOMP算法相近,在JSM-1模型下性能优于传统的SOMP算法与OMP算法。 展开更多
关键词 OFDM通信系统 信道估计 同时正交匹配追踪(SOMP) 联合稀疏模型 分布式压缩感知
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