非線性稀疏表示理論及其套用研究

《非線性稀疏表示理論及其套用研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由王衛威擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：非線性稀疏表示理論及其套用研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：王衛威
• 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學

中文摘要

項目研究非線性稀疏表示及其套用問題。稀疏表示在自然信號處理領域得到廣泛套用，但其本質思想與處理目標也可套用到其它領域。在分析與總結現有稀疏表示方法局限與待解決問題的基礎上，提出非線性稀疏表示理論，主要研究內容包括：構造單目標非線性稀疏表示模型，並分析模型性質與設計求解算法，突破現有稀疏表示理論的線性局限，擴展套用範圍；構造多目標非線性稀疏表示模型並設計求解算法，改變現有稀疏表示理論的單一處理目標局限，並解決現有模型處理性能存在不確定性的問題；將處理目標與非線性稀疏表示模型求解過程相結合，研究模型超參數的自適應求解方法與設計模型最優性能的求解過程。在航天測控資源最佳化配置與基於參數化模型的圖像重構領域對所研究的理論與方法進行套用，通過套用開拓理論，以理論擴展套用。項目在非線性稀疏表示模型與求解算法方面可望進行較大突破，並擴展套用領域範圍，具有較強的理論與實際意義。

結題摘要

(1) 航天測控資源最佳化配置問題是研究如何在現有測控資源的基礎上合理配置設備，使得測控任務需求既能得到滿足，又能充分利用測控資源，即測控資源規模適當、布局合理，以較少的投入或測控資源獲得較大的效益。將信號稀疏用於航天測控資源最佳化配置具有創新性，對這種方法具有促進作用，具有很強的研究價值。面向航天測控任務實際需求，通過對測控資源調度與最佳化配置中的最佳化目標和約束條件進行分析，研究建立了資源最佳化配置的稀疏表示模型。通過仿真產生了訓練的樣本，並利用K-SVD字典學習算法對模型進行了求解，得出了資源最佳化配置的方案。 (2)基於點散射模型與稀疏表示從參數估計角度研究多幅SAR圖像超分辨成像模型與求解方法。針對目前SAR圖像降質因素難以準確獲得並參數化的現狀，藉助於點散射模型與稀疏約束，構造了類似於光學圖像超分辨的變參數正則化模型。繼而從最小化均方誤差角度分析得到準最優模型參數的選擇準則，從而實現了模型的自適應疊代求解。仿真實驗驗證了方法的有效性，得到綜合多圖數據可改善參數估計性能的結論，並將本文模型與最小二乘估計、廣義嶺估計的結果進行了詳細的比較。