基于共轭梯度法的感知矩阵优化方法

压缩感知理论中降低信号维数的关键问题是构造有效的测量矩阵。在已知稀疏基的情况下,基于ETF（Equiangular Tight Frame）框架的测量矩阵构造方法和稀疏信号重构过程均依赖于感知矩阵。为此,设计了一种基于共轭梯度法的感知矩阵优化方法,该方法简单易行,且所求结果的Gram矩阵与目标Gram矩阵更接近。 实验结果表明,此感知矩阵优化方法在理论分析、实际图像应用及算法有效性上均具优势。     

共轭梯度子空间基追踪算法及其相关结果

压缩感知可以在低于Nyqiust采样率条件下实现稀疏信号的精确恢复. 重构算法是压缩感知的主要研究内容之一. 本文基于子空间基追踪算法的回溯思想与共轭梯度法, 提出了共轭梯度子空间基追踪算法. 通过仿真实验验证了算法的有效性, 并讨论了该算法利用几种常见测量矩阵对稀疏信号的重构效果. 结果显示, 当测量矩阵为部分Fourier矩阵时, 该算法具有最优的重构效果.     

基于gOMP算法的循环码译码研究

在压缩感知理论中,广义正交匹配追踪(gOMP)算法常用于解决l0范数的最小化问题.借助无噪声干扰的压缩感知观测模型,提出了循环码差错图案E重构的压缩感知模型,以校验矩阵H作为测量矩阵,伴随式S作为测量信号,采用gOMP算法重构了差错图案E,其与收码R进行模2加运算,求得发码C的估值.进一步提出了校验矩阵H作为测量矩阵的构成形式及其2个定理.详细论述了gOMP算法重构差错图案E的计算过程.以(7,1)、(7,3)、(7,4)、(15,7)和(31,21)循环码为例,分析了gOMP算法对循环码的纠错能力;以(7,1)循环码为例,分析了gOMP算法中原子选取个数s与纠错位数的关系.通过误码率和码字C重构的成功率,比较分析了gOMP算法和最大似然译码算法的译码效果.仿真实验表明,采用压缩感知理论和广义正交匹配追踪gOMP算法实现循环码译码是可行和有效的.     

基于多分辨率分解的音频水印算法

根据小波变换的时频分析特性和多分辨率的分析特性,提出了一种基于小波变换的数字水印嵌入与检测算法.用这种算法嵌入水印有很强的隐蔽性,对原始音频信号的影响基本上察觉不出来.仿真实验证明使用这种算法能够正确地检测出水印的存在,可以抵抗噪声干扰、去噪处理、滤波处理和信号的重采样等.     

基于函数映射的二维形状内蕴对称检测算法

针对现有的二维形状内蕴对称检测方法表现欠佳的问题，提出了基于函数映射的二维形状内蕴对称稠密点对应谱优化（FM-2DSISD）方法。首先，设计了对噪声数据鲁棒的稀疏特征对称点对提取算法。其次，利用特征对称点对和函数映射框架，建立了以保持函数映射矩阵每个主子矩阵对角正交性为优化目标的数学模型，证明了该优化目标能保持内蕴对称映射的等距性。借助谱上采样技术，通过频谱域和空间域交替迭代优化函数映射矩阵和逐点映射矩阵。数值实验表明，FM-2DSISD方法对二维光滑形状和噪声形状的检测效果均优于现有检测方法。     

Wigner高阶矩谱在分析相控阵探地雷达数据中的应用

将一种改进的Wigner高阶矩谱应用于相控阵探地雷达数据分析，研究了不同时频方法、参数、相位对时频图的影响，实验结果表明利用Wigner高阶矩谱良好的时频特性解决了传统雷达数据信号分析方法要求信号分布是高斯的、平稳的、最小相位的问题，通过解析预处理和加核函数克服了其他时频分析方法时频集聚性差、分辨率低、频率混叠、交叉干扰的缺陷．说明该方法能有效分析相控阵探地雷达数据．     

一种分块图像的BP压缩感知重构算法

在图像压缩感知重构中,针对重构效果和耗时不兼得的问题进行深入研究.基于离散余弦基稀疏表示,选用随机高斯矩阵进行观测采样,针对基追踪(BP)重构算法精度相对较高同时计算复杂度也高的特点,结合图像分块可以提高运算速度和精度这一优点,提出一种基于分块图像的基追踪(BP)重构算法,并与常用的正交匹配追踪OMP算法、BP算法、COSAMP算法、基于分块图像的压缩采样匹配追踪(COSAMP)算法、基于过完备字典(KSVD)的OMP重构算法和基于过完备字典(KSVD)的BP重构算法进行对比;借助MATLAB进行仿真实验,得到不同采样率下的重构图像以及重构图像的峰值信噪比和运行时间.实验结果表明:基于分块图像的基追踪(BP)重构算法不但峰值信噪比(PSNR)比普通算法高出1～10d B不等,而且运行时间比较短,所以本文所提算法兼顾了重构精度和运算效率.另外,对本文所提算法分块大小、稀疏度设置多大为最优这两个问题进行大量重复实验,最后确定分块大小为8*8、稀疏度设置为图像矩阵(N*N)原维度N的0.2～0.4倍时为最优.     

降低OFDM系统峰均比的一类改进算法

提出一类改进型算法来解决传统选择映射法不能完全抑制高PAPR信号的出现以及运算量很大的问题,从而保证OFDM系统能有较低的PAPR及其OFDM技术的实用性．新算法是一种结合了限幅法和改进SLM算法的复合型算法,计算机仿真结果证明：新方法不仅有效降低了OFDM系统的PAPR,而且运算量小,系统性能基本不受影响．     

基于隐写算法的保密语音传输系统

提出了一种基于隐写算法的保密语音传输系统，首先采用G.729A编码算法对保密语音进行低码率压缩编码。然后通过改进LSB隐写算法将保密语音码流隐藏到公开音频中，并利用音频点播平台发布到网络上，最后通过客户端点播实现保密语音的提取和回放．测试数据结果表明：通过该改进算法，载体音频的感知质量得到了显著的提高，并且系统对于恶意攻击者具有更好的隐秘性．     

关于循环矩阵逆平方根矩阵的计算

利用矩阵分块降阶的方法给出了计算循环矩阵逆平方根矩阵的两种方法.可以证明这两种算法与已有的方法相比,在减少运算量方面具有较大的优势.     

基于RLS自适应算法的音频数字水印检测技术

实现了一种基于音频信号掩蔽曲线的水印嵌入方法，提出了一种基于RLS（递归最小二乘方）自适应滤波算法的水印检测算法，该算法在检测水印时无需原音频文件，实验结果表明，在不影响听觉效果的前提下，这种水印嵌入和检测方法对MPEG压缩，常规滤波，加噪等处理均具有很好的抗攻击性即鲁棒性。     

一种改进Haar-like特征的车辆识别算法

传统的Haar-like特征算法在特征提取过程中仅对图像全局进行特征提取,忽略了目标敏感区域,易受非目标区域的干扰,导致识别率降低.本文对传统的Haar-like特征提取算法进行了改进,将图像分成三个区域,运用的矩形框模板分别从这三个区域中提取像素值,将其中两个区域的像素值减去两倍的另外一个区域的像素值作为特征值.采用高斯随机测量矩阵对高维度的特征值进行压缩,运用Adaboost分类器训练方法,利用构造好的分类器对压缩后形成的特征空间进行分类识别.实验结果表明,本文的方法不仅减少了分类器所需的训练时间,而且识别性能也优于Haar-like特征、颜色纹理融合等传统算法.     

基于沃尔什-哈达玛变换和信噪比的自适应音频盲水印算法

针对加性水印中嵌入强度因子的自适应问题进行了研究,提出了一个基于信噪比的自适应音频水印算法.该算法在保证听觉质量的同时,利用信噪比自适应地调节嵌入强度因子,并将水印信号嵌入到音频数据经沃尔什-哈达玛变换后的低频系数中,水印检测时不需要原始音频信号参与.仿真实验结果表明该算法对诸如加噪、滤波、重量化、重采样和MP3压缩等常规信号处理具有较强的鲁棒性,可用于音频数据的版权保护.     

盲信号提取的神经网络方法

采用神经网络方法，在对于混合矩阵的秩知道一些先验信息的条件下，对于检测信号少于盲信号的问题，从理论上给出了提取盲信号的充分与必要条件，根据这个条件，从检测信号中能够提取出某些盲信号，并具体给出了用于提取盲信号的神经网络的结构和提取方法。     

一种小波域音频信息隐藏方法

提出了一种基于量化的小波域音频隐藏算法，将保密语音隐藏到载体音频中．为提高隐藏重和保密语音传输的安全性，对保密语音进行了小波域压缩编码和m序列的扩频调制，生成待隐藏的比特序列；通过量化方法，将编码和调制后的保密语音隐藏到载体音频的小波系数中；保密语音的恢复过程不需要使用原始音频、仿真结果表明，隐藏有保密语音的载体音频听觉质量没有明显下降，提取的保密语音感知质量较好；该算法对重量化、加噪、低通滤波等攻击均有良好的鲁棒性．     

自适应权重的GPSR压缩感知重构算法

在压缩感知信号重构的过程中,为使投影梯度稀疏重构算法（GPSR）在保持低复杂度的同时,能有效提高重构性能,引入了自适应思想,给重构模型添加具有惩罚意义的权重系数,以寻找算法复杂度和精度之间的最佳平衡点;根据解的收敛进程不断调整权重值,以加速收敛.仿真实验表明：在相同条件下,该算法的计算效率优于传统的GPSR算法和典型的OMP算法,能在较短的运行时间内大幅度提高重构精度.     

一种基于感兴趣区域提取的医学图像检索技术

针对胸部CT扫描图像库,提出了一种基于感兴趣区域提取的图像检索方法．首先为了提取感兴趣区域,提出一种基于灰度层共现矩阵的区域增长算法,分割出病灶区域,再通过闽值算法进行边界的磨合,然后针对感兴趣区域提取形状和分布特性作为图像匹配准则的客观依据．最后,将该算法与其他底层特征算法进行比较和分析．实验结果表明,该算法能够比较有效地应用于基于内容的医学图像检索系统中．     

基于特征系统实现算法的嵌入式桥梁远程索力检测系统

设计了一个基于模态分析技术的嵌入式索力检测系统.其选择使用具有较好性能及计算精度的特征系统实现算法识别拉索的各阶模态频率,并利用基于频域平滑的重采样技术和随机减量技术对振动信号预处理以得到自由响应信号;基于ARM芯片和Linux平台,使用嵌入式J2SE技术开发实现了监测系统,并进行了实际工程应用测试.结果表明:在嵌入式系统中实现的预处理算法和特征系统实现算法能够较精确地识别出大多数情况下拉索振动信号的基频值,并据此计算出索力值,设计的嵌入式索力检测系统具有有效性和实用性.     

关于对称不定线性方程组Ax=b的一种求解算法

本文针对系数矩阵A具有少数几个正(负)特征值的对称不定性方程组Ax=b构造了一个有效的稳定算法.这个算法充分利用了矩阵的对称性及具有少数几个正(或负)特征值的特点,其运算量与Cholesky方法相当,大约为?个乘法和加法,所用贮存单元为?.从第四节的数值例子可以看出在上述假定条件下用本算法求解较Parlett和Reid算法要好些.尤其对A又是大型稀疏矩阵更为有效.     

预条件在谐波平衡仿真算法中的应用

在运用谐波平衡算法对射频集成电路进行仿真时，针对Krylov子空间迭代算法在计算速度和内存存储量等方面存在的限制问题，提出了一种运用稀疏-分段矩阵作为预条件的方法．该方法采用稀疏化、分段压缩以及对称连续超松弛处理，得到的预条件矩阵是原Jacobian矩阵的良好近似．实例表明运用这种稀疏-分段矩阵作为预条件，不仅保证了迭代算法的准确性和优良的收敛性，解决了用块对角矩阵作为预条件时引起收敛速度变慢甚至无法收敛的问题，而且与块对角矩阵做为预条件相比计算速度提高了近50％，所需内存存储量减少了近60％．