单比特压缩感知框架下的重构算法分析

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在传统的压缩感知理论中,观测值是定义在实数域上的,必须先经过量化(quantized)为有限个比特位数才能被系统识别及存储.尤其是在分布式系统中,数据采集常常受到带宽和能量的限制,因此会产生量化失真.在量化压缩感知模型中,经过量化的值就是采集到的观测值.  单比特压缩感知是量化压缩感知的极限形式,该方法采集的是观测值的符号,仅需要1个比特单元来记录这个值,因此在硬件实施上成本低,运行速度快.与传统的压缩感知方法相比,单比特压缩感知中每个观测值占用的比特数变少了,观测数量也会相应地增大.如果传输和存储过程中的总的比特数一定,在某些情况下,单比特压缩感知可能会优于传统的压缩感知.  在单比特压缩感知框架下,本文基于自适应异常值追踪算法(Adaptive OutlierPursuit)和log-sum迭代算法,提出了一种对噪声自适应的加权迭代算法.当观测符号向量b发生随机翻转时,该方法通过不断探测翻转位置来精确恢复信号.与已有的AOP方法比较,该方法不需要信号稀疏度K的先验信息,同时可得到比较稀疏的解.  该工作由中国国家自然科学基金资助(11071132,11171168)和中国高校博士点基金(20100031110002,20120031110026),中国教育部留学回国人员科研启动基金资助.
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