OMP學習筆記

2021-08-13 20:54:39 字數 1600 閱讀 1997

omp學習筆記

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1.    訊號的稀疏表示

給定乙個過完備字典矩陣,其中它的每列表示一種原型訊號的原子。給定乙個訊號y,它可以被表示成這些原子的稀疏線性組合。訊號 y 可以被表達為 y = dx ,或者。字典矩陣中所謂過完備性,指的是原子的個數遠遠大於訊號y的長度(其長度很顯然是n),即n《應用於壓縮感知中:

壓縮觀測y=φx,其中y為觀測所得向量m×1,x為原訊號n×1(m一般不是稀疏的,但在某個變換域ψ是稀疏的,即x=ψθ,其中θ為k稀疏的,即θ只有k個非零項。此時y=φψθ,令a=φψ,則y=aθ

(1)y為觀測所得向量,大小為m×1

(2)x為原訊號,大小為n×1

(3)θ為k稀疏的,是訊號在x在某變換域的稀疏表示

(4)φ稱為觀測矩陣、測量矩陣、測量基,大小為m×n

(5)ψ稱為變換矩陣、變換基、稀疏矩陣、稀疏基、正交基字典矩陣,大小為n×n

(6)a稱為測度矩陣、感測矩陣、cs資訊運算元,大小為m×n

上式中,一般有k<φ稱為測量矩陣、將ψ稱為稀疏矩陣、將a稱為感測矩陣

2.    mp(matchingpersuit)匹配追蹤演算法

y = dx d中每個列向量表示為乙個原子,首先要對這些向量進行歸一化

mp的目標是:從字典矩陣d(也稱為過完備原子庫中),選擇乙個與訊號y 最匹配的原子(也就是某列),構建乙個稀疏逼近,並求出訊號殘差,然後繼續選擇與訊號殘差最匹配的原子,反覆迭代,訊號y可以由這些原子來線性和,再加上最後的殘差值來表示。很顯然,如果殘差值在可以忽略的範圍內,則訊號y就是這些原子的線性組合。

3.    omp

改進之處在於:

如何使得殘差與之前選擇的xn項都正交?

文獻中引入了乙個輔助模型,通過迭代和,使殘差滿足該條件。

在該文獻最後引入了最小二乘解的形式,如圖,

matlab**在文獻2中給出。

關於omp學習的幾個問題:

1)匹配選擇內積最大,並且原子(d的列向量)歸一化?

匹配是指 與 殘差向量 夾角最小,最貼近。

歸一化是防止 某些向量模過大,造成次優解。

2)最小二乘解?

參考文獻最小二乘解的物理意義,(ax=b—>

,因此殘差與a的列向量都正交,在omp中,下一次迭代就不會選擇已經選擇過的向量。

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