检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：施建旭兰州理工大学

学位级别：硕士

本文将压缩感知理论应用到机械振动信号的监测中，研究适合机械振动信号的测量矩阵。

关键词：机械振动信号压缩感知测量矩阵结构化随机测量矩阵稀疏分解理论重构算法

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机械振动信号的非线性重构算法研究

机械振动信号的非线性重构算法研究

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作者：严栋山兰州理工大学

学位级别：硕士

在线监测与采集机械振动信号是故障诊断技术中的关键技术之一。压缩采集机械振动信号能够突破奎斯特采样定理的制约,把对信号的采样变成对信息的采样,有效地解决传统采样方式产生大量数据的问题且不造成信息的损失。本文将压缩感知理论... 详细信息

在线监测与采集机械振动信号是故障诊断技术中的关键技术之一。压缩采集机械振动信号能够突破奎斯特采样定理的制约,把对信号的采样变成对信息的采样,有效地解决传统采样方式产生大量数据的问题且不造成信息的损失。本文将压缩感知理论应用到机械振动信号的采集中,重点研究了适应于机械振动信号的重构算法。论文的主要研究成果如下:(1)振动信号重构算法是压缩采集振动信号技术中非常关键的一部分,直接影响着振动信号的重构精度。针对机械振动信号的重构问题,基于传统的经典重构算法对机械振动信号的适应性进行了研究。首先研究了一些重构算法,主要有正交匹配追踪(OMP)算法,阶段正交匹配追踪(StOMP)算法,子空间追踪(SP)算法,基追踪(BP),梯度投影法(GP)的基本原理,在此基础上对机械振动信号进行了重构实验,对重构结果主要从重建精度和重建时间两个方面进行系统研究。经过仿真试验,得出各种重构算法的运行时间和重构精度相对测量值数目变化的关系,剖析了典型重构算法重建机械振动信号的性能优劣。(2)在上述研究的基础上,得出在无噪声环境下StOMP算法由于其较低的计算复杂度和较高的重构精度,非常适合实际振动信号的恢复,其中阈值参数st的取值对算法性能影响很大。然而当前针对机械振动信号的StOMP算法阈值参数st的最优值还不明确。通过理论分析和仿真实验,确定了针对机械振动信号的阈值参数st的最优值。仿真实验表明,算法在该最优值下能达到最高的重构精度。(3)针对机械振动信号在噪声环境下的重构问题,深入研究了多路径匹配追踪算法(Multipah matching pursuit,MMP)。MMP在噪声和非噪声环境下的重构精度都要优于以前的一些贪婪算法,但其缺点是计算量大,运行速度慢,且需要精确获知信号稀疏度,因此在实际应用中受到制约。针对MMP的以上缺点,提出了一种自适应阶段多路径匹配追踪算法(Signal Adaptive Stagewise Multipath matching pursuit,SAStMMP)。SAStMMP利用StOMP计算复杂度低的特点保证了算法的快速性,同时引入回溯的思想,避免算法由于速度提高而重构精度下降。仿真结果表明,SAStMMP和MMP重构精度相当,但是其整体运行时间大大减少。

关键词：机械振动信号压缩感知重构算法自适应阶段多路径匹配追踪算法稀疏分解理论测量矩阵

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基于压缩传感的管道脉冲超声回波信号分解与重构研究

基于压缩传感的管道脉冲超声回波信号分解与重构研究

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作者：耿伟江苏大学

学位级别：硕士

压缩传感技术是近年来兴起的一种新颖的信号处理方法，在信号满足稀疏性要求的情况下能以低于奈奎斯特的采样率进行压缩采样，然后通过凸优化方法或贪婪算法重构信号。利用管道脉冲超声回波信号在特定变换域的稀疏性，可以应用压缩传感... 详细信息

压缩传感技术是近年来兴起的一种新颖的信号处理方法，在信号满足稀疏性要求的情况下能以低于奈奎斯特的采样率进行压缩采样，然后通过凸优化方法或贪婪算法重构信号。利用管道脉冲超声回波信号在特定变换域的稀疏性，可以应用压缩传感对其进行重构，在保证信号重构精度的条件下减少采样数据。这也将为管道超声检测装置的性能改善提供一定的技术参考。目前，对脉冲超声回波信号进行压缩传感研究已成为一个研究热点。\n 国内外对超声信号的压缩传感研究主要集中在正交基稀疏变换域和重构算法两方面，很少有冗余字典方面的压缩传感研究。主要原因在于基于冗余字典的压缩传感重构的计算复杂度高、重构速度缓慢。然而，基于冗余字典的信号重构精度要远远高于正交基。\n 论文围绕脉冲超声回波信号开展了压缩传感研究，主要工作如下:\n (1)在深入学习信号稀疏分解理论的基础上，选择不同的正交基和冗余字典对脉冲超声回波信号进行稀疏分解，通过对比信号的重构性能来确定最优稀疏变换域。实验结果表明基于冗余字典的稀疏表示效果明显优于正交基。\n (2)Gabor原子存在冗余性，直接应用于压缩传感无法满足实时处理的要求。针对上述问题，提出基于原子特征对频率和相位因子进行简化的方法，并通过实验验证了改进原子库的稀疏表示效果与未优化原子库相同。在此基础上通过分析脉冲超声回波信号的信号结构与原子尺度因子的关联特性，提出一套原子库优化策略，实验证明稀疏表示效果相近。最后，基于脉冲超声回波信号的带宽特性，通过统计大量样本信号稀疏分解选择原子的频率范围对频率因子简化。仿真结果验证该优化原子库稀疏表示效果与Gabor原子库接近，原子数量却大大减少。\n (3)在上述研究的基础上，对脉冲超声回波信号进行压缩传感重构研究，分析比较基于正交基、Gabor原子库及优化原子库之间的信号重构性能，实验结果表明基于超声原子库的信号重构精度和速度均优于其他稀疏变换域。另外，对常用测量矩阵基于QR分解和行向量正交化进行了改进，实验结果表明信号重构性能明显优于优化前的测量矩阵。

关键词：压缩传感管道超声检测信号重构稀疏分解理论

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基于GOMP的Chirp扩频水声通信信号降噪处理

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云南民族大学学报（自然科学版） 2023年第4期32卷 492-499页

作者：李聪颖邢传玺都立立云南民族大学电气信息工程学院云南昆明650500

受海况影响,水声通信信号会淹没在各种海洋环境噪声中,导致水听器接收信号含有大量噪声干扰.针对此问题,利用稀疏分解(sparse decomposition)理论,通过广义正交匹配追踪(generalized orthogonal matching pursuit,GOMP)算法对Chirp扩频(... 详细信息

受海况影响,水声通信信号会淹没在各种海洋环境噪声中,导致水听器接收信号含有大量噪声干扰.针对此问题,利用稀疏分解(sparse decomposition)理论,通过广义正交匹配追踪(generalized orthogonal matching pursuit,GOMP)算法对Chirp扩频(chirp spread spectrum,CSS)水声通信信号进行降噪处理.首先根据水声通信信号构建过完备离散余弦变换(Discrete Cosine Transform,DCT)字典;其次根据GOMP算法计算恢复信号的稀疏矩阵;再重构信号.在不同噪声级数下的仿真结果表明信噪比在-20 dB时,该方法使水声通信系统中水听器对接收信号噪声抑制能力较强,提高了水听器的性能.

关键词： Chirp扩频稀疏分解理论广义正交匹配追踪(GOMP) 离散余弦变换(DCT)字典

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基于稀疏表示理论的来波方位估计新方法

引用

中国无线电 2014年第3期 50-52页

作者：罗争龚坚吴林 61123部队

针对稀疏表示理论在DOA估计中的难点问题,在给出阵列结构与信号模型的基础上,对空间信号稀疏表述中的单快拍时域数据模型和多快拍联合稀疏模型进行了深入研究,最后通过大量实验证实了方法的科学性与可行性。

关键词：波达方向估计稀疏分解理论相干信号多快拍联合稀疏

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