元素随机排列的傅里叶测量矩阵构造方法.pdf

《元素随机排列的傅里叶测量矩阵构造方法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第36卷第2期探测与控制学报Vo1．36No．22014年4月JournalofDetection＆ControlApr．2014元素随机排列的傅里叶测量矩阵构造方法尹海波，杨俊安，杨瑞国(1．解放军电子工程学院，安徽合肥230037；2．安徽省电子制约技术重点实验室，安徽合肥230037)摘要：针对压缩感知理论在超宽带信号低速采样的应用过程中，现有测量矩阵随机变元多、重构效果有待进一步提高的问题，结合傅里叶矩阵和托普利兹矩阵的构造特点，提出元素随机排列的傅里叶测量矩阵构造方法。该方法先以各元素服从正态分布的方式随机生成一行向量并对其进行傅里叶变换，再通过

2、随机排列变换后向量元素的方法生成矩阵各行从而得到随机傅里叶测量矩阵。仿真实验表明，使用该测量矩阵在同等条件下相比于高斯、伯努利等随机矩阵，信号具有更好的重构效果。同时，该测量矩阵比高斯随机矩阵拥有更少的随机变元数目。关键词：压缩感知；测量矩阵；超宽带；仿真中图分类号：TN92文献标识码：A文章编号：1008—1194{2014)02—0059—05ConstructionofFourierMeasurementMatrixwithRandomElementPermutationYINHaibo～，YANGJun’an一，YANGRuiguo(1．Elect

3、ronicEngineeringInstitute，Hefei230037，China；2．KeyLaboratoryofElectronicRestrictingTechnique，Hefei230037，China)Abstract：Inthispaper，withthecombinationofthestructuralfeaturesoftheFouriermatricesandToeplitzma—trix，weproposedtheFouriermeasurementmatrixwithrandompermutationtoreducethen

4、umberofrandomvariablesaslongasimprovedthereconstructionperformanceforlowrateUWBsignalsamplingwithcompressedsensing．WefirstrandomlygeneratedarowvectorwhoseentriescomplywiththenorlTldistribution，thenwerandomlypermutedtheentriesofanewvector，whichwastheoutputofthefastFouriertransformo

5、fthevectorwementionedbefore，toachievedifferentrOWvectorstoformthemeasurementmatrix．Simulationresultsshowedthatunderthesamecondition，thesignalhadabetterreconstructionperformanceusingtheproposedmeasurementmatrixratherthanGaussian／Bernoullirandommatrix．Besides，comparedwithGaussianran

6、dommeasurementmatrix，theproposedmethodeffectivelyreducedthenumberofrandomvariables．Keywords：compressedsensing，measurementmatrix，UWB，simulation信号采样提供了一种有效的低速欠采样技术解决0引言方案。CS理论在超宽带信号低速采样的应用过程中，超宽带(UltraWideband，UWB)通信技术]测量矩阵的选取，对于降低硬件实现难度和提高解因为其强隐蔽性、高传输速率和大通信容量等诸多调信息的准确性，具有重要意义。目前常用的

7、测量优点，越来越受到人们的关注和重视，但其高带宽带矩阵有高斯测量矩阵[、伯努利测量矩阵[]、托普来的高采样率给硬件设备带来巨大压力。压缩感知利兹测量矩阵[]、部分傅里叶测量矩阵[。等。然(CompressedSensing，CS)c。理论的出现，为UWB而，这些测量矩阵的性能有待进一步挖掘，而且高*收稿日期：2013—11—12基金项目：国家自然基金资助(61171170)；安徽省自然基金资助(1308085qfqq)作者简介：尹海波(1989一)，男，安徽合肥人，硕士研究生，研究方向：压缩感知理论。E-mail：yhb408@qq．corn。60探测与控

8、制学报斯、部分傅里叶测量矩阵需要存储较多的随机变元，缩重构的研究，