干擾環境下壓縮感知：方法及套用

《干擾環境下壓縮感知：方法及套用》是依託華南理工大學，由傅予力擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：干擾環境下壓縮感知：方法及套用
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：傅予力
• 依託單位：華南理工大學

項目摘要

壓縮感知是近年來信號處理領域熱門研究方向之一。傳統壓縮感知模型一般僅考慮隨機噪聲干擾，而同時考慮帶有結構化干擾的模型更能具體反映工程實際，且能使處理變得簡單。本項目針對此類有干擾環境下的壓縮感知，探討其理論方法，推動它在工程中的套用。 基於工程實際，本項目將研究干擾環境下的壓縮感知基本理論與關鍵技術，主要包括以下幾方面的內容：針對干擾的物理機制，研究各種具有工程意義的、有結構的干擾信號，建立新的符合實際的干擾壓縮感知模型；針對所構造的干擾模型，研究相應的信號恢復算法；同時，針對新的干擾模型研究稀疏信號的可恢復性基本理論；基於這些研究，形成算法軟體包，套用於實際工程。 為同時達到抗干擾、降低採樣數與可靠恢復原信號的目的，在研究中將採用空間相關性分析、線性與非線性泛函分析、隨機分析、機率統計、數值分析、最最佳化理論等數學方法和機器學習方法，以期在基本理論和高性能關鍵技術方面取得有影響力的成果。

結題摘要

壓縮感知是一種新穎的信號採樣方法，在低於傳統奈奎斯特採樣率的情況下，對具有一定稀疏特性的信號進行採樣，而且在一些先決條件下能夠從較少的採樣信號中重構原信號。壓縮感知的潛在套用相當廣泛，例如，壓縮感知雷達、壓縮感知磁共振成像等等。但是在工程套用場景中干擾總是存在的，例如各種噪聲的干擾必須考慮。不考慮干擾的研究成果無法實際套用。本項目主要內容是，在干擾環境下，研究壓縮感知的方法、算法和套用中的關鍵問題。 研究成果，主要有：噪聲干擾環境下，壓縮感知中信號可恢復性的研究，信號恢復算法的研究，得到了保證原信號（或者其支撐）可恢復的新的理論結果，得到了與干擾相關的參數取法機理；對於不同的噪聲干擾，給出了適用於通信信號處理、磁共振成像、圖像處理等套用的實值及復值信號的恢復算法，成果中算法在速度、精度和魯棒性能方面均已證實相對於傳統算法具有優勢。在套用方面針對射頻探測信號處理、磁共振成像、圖像處理、人臉識別、室內定位等問題展開研究取得了相應的能夠抗干擾的算法，同時申請了相應的專利。