❶ 请问压缩感知理论中,“感知”究竟是对原信号还是对原信号的稀疏表达进行的(请看问题补充详细描述)
测量矩阵phy测量的对象是原始信号x,测出来是测量值y,例如,有160个点(x),经测量后测量值y的点数明显小于x的,这也是压缩感知的目的 1、Phy是测量矩阵,而x可以用一组基(Psy)表达 2、对信号进行观测 3、据我所知的几种算法恢复矩阵是根据测量矩阵和残差弄出来的
❷ MDBP 什么意思
RT--- 你的问题好离奇。。。能不能先详细的说下是什么类型,或者在什么情况??你就这样叫我们怎么回答啊 ,
❸ 谁能给我一片压缩感知的权威英文文献,并且附中文翻译,我的邮箱[email protected]
能不能给我也一份啊
❹ 压缩感知(CS)理论中restricted isometry property(RIP)是什么意思
有限等距约束
等距变换是矩阵论中的内容,等距变换说明变换矩阵是正交的。有限等距表明矩阵不是完全正交的,近似正交
❺ 压缩感知OMP程序
% 1-D信号压缩传感的实现(正交匹配追踪法Orthogonal Matching Pursuit)
% 测量数M>=K*log(N/K),K是稀疏度,N信号长度,可以近乎完全重构
% 编程人--香港大学电子工程系 沙威 Email: [email protected]
% 编程时间:2008年11月18日
% 文档下载: http://www.eee.hku.hk/~wsha/Freecode/freecode.htm
% 参考文献:Joel A. Tropp and Anna C. Gilbert
% Signal Recovery From Random Measurements Via Orthogonal Matching
% Pursuit,IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY, VOL. 53, NO. 12,
% DECEMBER 2007.
clc;clear
%% 1. 时域测试信号生成
K=7; % 稀疏度(做FFT可以看出来)
N=256; % 信号长度
M=64; % 测量数(M>=K*log(N/K),至少40,但有出错的概率)
f1=50; % 信号频率1
f2=100; % 信号频率2
f3=200; % 信号频率3
f4=400; % 信号频率4
fs=800; % 采样频率
ts=1/fs; % 采样间隔
Ts=1:N; % 采样序列
x=0.3*cos(2*pi*f1*Ts*ts)+0.6*cos(2*pi*f2*Ts*ts)+0.1*cos(2*pi*f3*Ts*ts)+0.9*cos(2*pi*f4*Ts*ts); % 完整信号
%% 2. 时域信号压缩传感
Phi=randn(M,N); % 测量矩阵(高斯分布白噪声)
s=Phi*x.'; % 获得线性测量
%% 3. 正交匹配追踪法重构信号(本质上是L_1范数最优化问题)
m=2*K; % 算法迭代次数(m>=K)
Psi=fft(eye(N,N))/sqrt(N); % 傅里叶正变换矩阵
T=Phi*Psi'; % 恢复矩阵(测量矩阵*正交反变换矩阵)
hat_y=zeros(1,N); % 待重构的谱域(变换域)向量
Aug_t=[]; % 增量矩阵(初始值为空矩阵)
r_n=s; % 残差值
for times=1:m; % 迭代次数(有噪声的情况下,该迭代次数为K)
for col=1:N; % 恢复矩阵的所有列向量
proct(col)=abs(T(:,col)'*r_n); % 恢复矩阵的列向量和残差的投影系数(内积值)
end
[val,pos]=max(proct); % 最大投影系数对应的位置
Aug_t=[Aug_t,T(:,pos)]; % 矩阵扩充
T(:,pos)=zeros(M,1); % 选中的列置零(实质上应该去掉,为了简单我把它置零)
aug_y=(Aug_t'*Aug_t)^(-1)*Aug_t'*s; % 最小二乘,使残差最小
r_n=s-Aug_t*aug_y; % 残差
pos_array(times)=pos; % 纪录最大投影系数的位置
end
hat_y(pos_array)=aug_y; % 重构的谱域向量
hat_x=real(Psi'*hat_y.'); % 做逆傅里叶变换重构得到时域信号
%% 4. 恢复信号和原始信号对比
figure(1);
hold on;
plot(hat_x,'k.-') % 重建信号
plot(x,'r') % 原始信号
legend('Recovery','Original')
norm(hat_x.'-x)/norm(x) % 重构误差
❻ 有人在学压缩感知吗谁知道怎么用0范数或者L1范数最小化重构原始信号或者给我文献也行
用0范数或1范数解决cs重构归属一个数学问题,犹如给定你一个公式,利用这个公式或者说原理去做出很多的算法,cs重构本归属与对0范数的求解问题上的。
但0范数属于数学上一个NP_hard问题,是无法解决的,所以不能直接用求0范数的理论去做算法,从而提出一系列基于求0范数最小的贪婪类算法。如MP,OMP等算法。,这类算法中,最为基础的算是MP算法了。贪婪算法的速度较快,但是重构效果相对较差,需要的测量数也较多,不能高效地压缩信号,并且对测量矩阵的要求更高。但总的来说,应用范围广。
数学家同时发现,求解L1范数也可以逼近与0范数的效果,即把NP_hard问题转化为线性规划问题。所以现在有很多用求L1范数原理而创造了各类算法,最典型的是BP(基追踪)算法和梯度投影稀疏重构算法。这种算法重构效果很好,但是运算量大,复杂,应用于实际上可能不大。至少得改进其算法。
还有一大类算法,我不关注,不说了。
具体那些算法怎么实现,自己去网上下程序仿真一下吧。。。。
❼ 关于解释压缩感知(CS)理论中restricted isometry property(RIP)的详细文献
你看看这篇文章十四页的内容,感觉这个文章很全,数学方面
❽ 毕业设计:压缩感知前端AIC硬件实现。求相关的文献和论文
荷花
❾ 什么是“压缩感知”
压缩感知, 也成为压缩采样。英文为Compressed Sampling 或者是 Compressive Sening。于2006年被提出,并被美国科技评论评为2007年度十大科技进展。
经典的采样定理为香农/乃奎斯特采样,即要保证信号的完全恢复,至少要有2倍的信号频率采样。但是这种采样当中,其实信息是冗余的。压缩感知告诉我们,如果事先知道信号是稀疏的,那么可以用远低于乃奎斯特采样率,一样可以很好的恢复信号。
压缩感知的核心:信号是稀疏的(即其中有K个为非零元素,其他的元素都为0),采样矩阵和稀疏基是不相关的。
相关内容较多,网络知道里面一下介绍不清楚。
如果有兴趣可以参考 http://dsp.rice.e/cs 。这里前17篇是压缩感知的综述,看完后就对概念、模型、求解算法、应用有个整体的了解。网页中间的那么多文献是针对压缩感知理论在各个领域的运用。在最后的部分,是网上现有的针对该问题的求解工具箱,大多数是基于Matlab的。只要分析后自己的模型,可以套用工具箱求解,非常方便。
❿ 压缩传感的原理
核心思想是将压缩与采样合并进行,首先采集信号的非自适应线性投影 (测量值),然后根据相应重构算法由测量值重构原始信号。压缩传感的优点在于信号的投影测量数据量远远小于传统采样方法所获的数据量,突破了香农采样定理的瓶颈,使得高分辨率信号的采集成为可能。
信号的稀疏表示就是将信号投影到正交变换基时,绝大部分变换系数的绝对值很小,所得到的变换向量是稀疏或者近似稀疏的,以将其看作原始信号的一种简洁表达,这是压缩传感的先验条件,即信号必须在某种变换下可以稀疏表示。 通常变换基可以根据信号本身的特点灵活选取, 常用的有离散余弦变换基、快速傅里叶变换基、离散小波变换基、Curvelet基、Gabor 基 以及冗余字典等。 在编码测量中, 首先选择稳定的投影矩阵,为了确保信号的线性投影能够保持信号的原始结构, 投影矩阵必须满足约束等距性 (Restricted isometry property, RIP)条件, 然后通过原始信号与测量矩阵的乘积获得原始信号的线性投影测量。最后,运用重构算法由测量值及投影矩阵重构原始信号。信号重构过程一般转换为一个最小L0范数的优化问题,求解方法主要有最小L1 范数法、匹配追踪系列算法、最小全变分方法、迭代阈值算法等。
采样定理(又称取样定理、抽样定理)是采样带限信号过程所遵循的规律,1928年由美国电信工程师H.奈奎斯特首先提出来的,因此称为奈奎斯特采样定理。1948年信息论的创始人C.E.香农对这一定理加以明确说明并正式作为定理引用,因此在许多文献中又称为香农采样定理。该理论支配着几乎所有的信号/图像等的获取、处理、存储、传输等,即:采样率不小于最高频率的两倍(该采样率称作Nyquist采样率)。该理论指导下的信息获取、存储、融合、处理及传输等成为信息领域进一步发展的主要瓶颈之一,主要表现在两个方面:
(1)数据获取和处理方面。对于单个(幅)信号/图像,在许多实际应用中(例如,超宽带通信,超宽带信号处理,THz成像,核磁共振,空间探测,等等), Nyquist采样硬件成本昂贵、获取效率低下,在某些情况甚至无法实现。为突破Nyquist采样定理的限制,已发展了一些理论,其中典型的例子为Landau理论, Papoulis等的非均匀采样理论,M. Vetterli等的 finite rate of innovation信号采样理论,等。对于多道(或多模式)数据(例如,传感器网络,波束合成,无线通信,空间探测,等),硬件成本昂贵、信息冗余及有效信息提取的效率低下,等等。
(2)数据存储和传输方面。通常的做法是先按照Nyquist方式获取数据,然后将获得的数据进行压缩,最后将压缩后的数据进行存储或传输,显然,这样的方式造成很大程度的资源浪费。另外,为保证信息的安全传输,通常的加密技术是用某种方式对信号进行编码,这给信息的安全传输和接受带来一定程度的麻烦。
综上所述:Nyquist-Shannon理论并不是唯一、最优的采样理论,研究如何突破以Nyquist-Shannon采样理论为支撑的信息获取、处理、融合、存储及传输等的方式是推动信息领域进一步往前发展的关键。众所周知:(1)Nyquist采样率是信号精确复原的充分条件,但绝不是必要条件。(2)除带宽可作为先验信息外,实际应用中的大多数信号/图像中拥有大量的structure。由贝叶斯理论可知:利用该structure信息可大大降低数据采集量。(3) Johnson-Lindenstrauss理论表明:以overwhelming性概率,K+1次测量足以精确复原N维空间的K-稀疏信号。
由D. Donoho(美国科学院院士)、E. Candes(Ridgelet, Curvelet创始人)及华裔科学家T. Tao(2006年菲尔兹奖获得者,2008年被评为世界上最聪明的科学家)等人提出了一种新的信息获取指导理论,即,压缩感知或压缩传感(Compressive Sensing(CS) or Compressed Sensing、Compressed Sampling)。该理论指出:对可压缩的信号可通过远低于Nyquist标准的方式进行采样数据,仍能够精确地恢复出原始信号。该理论一经提出,就在信息论、信号/图像处理、医疗成像、模式识别、地质勘探、光学/雷达成像、无线通信等领域受到高度关注,并被美国科技评论评为2007年度十大科技进展。CS理论的研究尚属于起步阶段,但已表现出了强大的生命力,并已发展了分布CS理论(Baron等提出),1-BIT CS理论(Baraniuk等提出),Bayesian CS理论(Carin等提出),无限维CS理论(Elad等提出),变形CS理论(Meyer等提出),等等,已成为数学领域和工程应用领域的一大研究热点。