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188宝金博页面版: [精品]基于原子库结构特性的信号稀疏分解(1)

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内容提示: 第 40卷2005年 4月第 2期西 南 交 通 大 学 学 报JOURNAL OF SOUTHWEST JI AOTONG UN IVERSI TYVo.l 40Apr . 2005No. 2收稿日 期: 2004 -09-07基金项目 : 国家留学基金资助项目 ( 21851039) ; 四 川省应用基础研究项 目 ( 03 J Y029-048-2;04JY029-059 -2); 188宝金博页面版部留学回国人员科研启动基金资助项目 (教外司 [ 2004] 527号 )作者简介: 尹忠科 ( 1969- ), 男, 副教授, 博士, 研究方向为信号与信息处理、 图像处理与传输.文章编号: 0258 -2724( 2005) 02-0173-06基于原子库结构特性的信号稀疏分...

文档格式:PDF | 页数:6 | 浏览次数:19 | 上传日期:2015-03-08 00:32:41 | 文档星级:
第 40卷2005年 4月第 2期西 南 交 通 大 学 学 报JOURNAL OF SOUTHWEST JI AOTONG UN IVERSI TYVo.l 40Apr . 2005No. 2收稿日 期: 2004 -09-07基金项目 : 国家留学基金资助项目 ( 21851039) ; 四 川省应用基础研究项 目 ( 03 J Y029-048-2;04JY029-059 -2); 188宝金博页面版部留学回国人员科研启动基金资助项目 (教外司 [ 2004] 527号 )作者简介: 尹忠科 ( 1969- ), 男, 副教授, 博士, 研究方向为信号与信息处理、 图像处理与传输.文章编号: 0258 -2724( 2005) 02-0173-06基于原子库结构特性的信号稀疏分解尹忠科,王建英,邵 君(西南交通大学计算机与通信工程学院, 四川 成都 610031)摘 要: 在 m atch ing pursuit (MP)方法的基础上, 利用 信号稀疏分解中使用的过完 备原子库结 构特性, 提出 了 一种新的信号稀疏分解算法。 新算法兼顾了 稀疏分解过程中计算量和存储量, 信号 稀疏分解的速度 是常规的 MP方法的 15 . 9倍. 实验结果证明了 算法的有效性.关键词: 信号处理; 稀疏表示; 稀疏分解; m atching pursu it(MP); 原子库; 结构特性中图分类号: TN911. 72文献标识码: ASparse Decomposition Based on Structural Properties ofAtom DictionaryYI N Zhong-ke,WANG Jian-ying,SHAO Jun( School ofComputer and Comm. Eng . , Southw est JiaotongUn iversity, Chengdu 610031, Ch ina)Abstract :A new sparse decomposition algorithm was proposed by modifying m atching pursu it (MP)and mak ing f u ll use of the structural properties of the over- complete atom dictionary in signal sparsedecomposition. The new algorithm deliberately balances the computing speed and requ ired m e mory.The speed of the new algorithm is 15. 9 ti mes faster than that of the conventional MP algorithm.Experi mental resu lts verify the effectiveness of the proposed algorithm.Key words :signal processing ;sparse representation;sparse decomposition; MP;atom dictionary;structural properties M allat和 Zhang过信号在过完备库上的分解, 用来表示信号的基可以自 适应地根据信号本身的特点灵活选取. 分解的结果, 将可以得到信号非常简洁的表达 (即稀疏表示 sparse representation). 而得到信号稀疏表示的过程称为信号的稀疏分解 ( sparse decomposition). 由于信号稀疏表示的优良特性, 信号稀疏表示已经被应用到信号处理的许多方面, 如信号去噪[ 4]. 但是目 前信号的稀疏分解在信号处理中的实际应用很难被推广而产业化. 阻碍其研究及应用发展的关键因素是信号稀疏分解的计算量十分巨大, 计算时间在现有计算条件下令人无法忍受. 国内有研究人员指出, 信号长度为 1 024采样点时, 信号的稀疏分解的难度将十分巨大M P(matching pursu it)的信号稀疏分解基础上, 通过分析过完备原子库的结构特性, 希望提高信号稀疏分解的速度, 解决信号稀疏分解计算量大这一难题.[ 1]首先于 1993年提出了 信号在过完备库 ( over -comp lete dictionary)上分解的思想. 通[ 1]、 信号编码[ 2]和识别[ 3]等. 其中, 在信号时频分布研究方面的应用特别值得关注[ 4]. 针对此问题, 在研究基于1 基于 MP的信号稀疏分解1. 1 基本思想 设研究的信号为 f , 信号长度为 N. 若将信号分解在一组完备正交的基上, 则这组基的数目 应为 N. 由

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