单比特压缩感知理论及应用研究

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引 用格式 :王 妃 ,熊继平 ,蔡 丽桑 .单 比特压 缩感 知理论 及应 用研究 [J].微 型机与 应用 ,2016,35(5):12—14.
A survey of 1一bit compressed sensing theory and application
W ang Fei, Xiong Jiping, Cai Lisang (College of Mathematics,Physics and Information Engineering,Zhejiang Normal University,Jinhua 321004,China)
Review and review
单 比特 压 缩 感 知 理 论 及应 用 研 究
王 妃 , 熊继 平 , 蔡 丽 桑
(浙 江 师范 大学 数 理 与信 息 工程 学 院 ,浙 江 金 华 321004)
摘 要 :单 比特 压缩 感知是 量化 压缩感 知的极 限形 式 ,该方 法采集 的是观 测值 的符号 ,仅 需要 1个 比特 单 元来 记 录这 个值 ,因此
2008年 ,Petros T.Boufounos第 一 次 系 统地 阐 述 了压 缩 感知 体 系 中的 一个 全新 的测 量 模 型… —— 单 比特 压 缩 感 知 模型 。
(2)一 比特 量 化 器 可 以用 百度文库 个 简 单 、高 速 的 比 较 器 实
现 。 因此 ,降低 采 样 复 杂 度 可 以通 过 减少 表示 每 个 测 量 值 的 比特 数 ,而不 是 测 量 数 来 实 现 。
(3)一 比特 量 化 对 非 线性 失 真不 敏 感 ,鲁 棒 性 能 好 。 1 单 比特 压 缩 感 知
器 网络 领域 、医学 图像 领域 和信 号传输领 域 四个应 用领域进 行 分析 ,最后 对单 比特压 缩感知技 术进 行 了总结和展 望 。
关键 词 :单 比特 压缩 感知 ;压 缩感知 ;重 构算 法 ;应 用
中 图分类号 :TP3—0
文献标 识码 :A
文章 编号 :1674-7720(2016)05-0012—03
研 究 表 明 ,当测 量 值 量 化 至 一 个 比特 ,即 只 用 一 位 二 进 制 数 来 表 示 测 量 值 的符 号 时 ,仍 然 可 以 精 确 、稳 定 地 恢 复 原 始 信 号 。这一 特性 在 实 际应 用 中有 很 多 好 处 :
(1)大 大 减 少 了 传 输 和 存 储 过 程 中所 需 的 比 特 数 。 许 多场 合 的优 化 目标 是 减 少 总 的 比特 数 ,而 不 仅 仅 是 总 的 测 量数 。
Key words:1一bit compressed sensing;compressed sensing (CS);recovery algorithm ;application
0 引 言 压 缩 感 知 是 一 种 新 兴 的 采集 、处 理 信 号 的理 论 。该 理
论 表 明 ,通过 采 集少 量 的测 量值 就 可 以实 现 精 确 重 构 稀 疏 或 可 压 缩 信 号 。 在这 一 过 程 中 使 用 了 随 机 化 、线 性 、非 自 适 应 测 量 ,然 后 通 过 非 线 性 的 方法 恢 复原 始 信 号 。
在硬件 实施 上成本低 ,运行 速度 快。 目前 ,单比特 压缩 感知技 术 已经成 为一个研 究热 点。本 文首先介 绍 了单 比特 压 缩感知 的 发
展 和研 究现 状 ,然后从 检测 和不检 测观 测符 号两 个方面 对重构 算 法进 行 了分析 ,接 着从 单 比特 压 缩 感知 的 成像领 域 、无 线传 感
在 实 际 应 用 中 ,压 缩 传 感 的测 量 值 必 须 量 化 ,这 是 数 字 化 的 必 经 阶 段 。量 化 是一 个 不 可 逆 的过 程 ,不 可 避 免 地 引 入 了 量 化误 差 。处 理 量 化 误 差 的方 法 之 一 是 把 它 当 作 加 性测 量 噪 声 ,并 采 用适 当 的重 构 算 法 减 小 其 影 响 。 除 此 之 外 ,一个 恰 当 的测 量 模 型 可 以 明显 改 善 量 化 对 恢 复 效 果 的影 响 。在 压 缩 感 知 的体 系 中 ,文 献 [1]首 次 详 细 地 描 述 了量 化 框 架 。
Abstract:1一bit compressed sensing which acquires the signs of the m easurements is the limit form of quantized compressed sensing. Therefore, it is appealing in hardware implement and works very fast. So, 1一bit compressed sensing has become a research focus. First, this paper de· scribes the development and research status of 1一bit compressed sensing. Next,from two aspects of testing or no testing the observation symbol, the reconstruction algorithms are analyzed. Then,from four aspects of im aging, wireless sensor network,medical image and signal transmis— sion,the l—bit compressed sensing applications are described. At the end of the paper,We conclude one survey and point out the possible fu— ture research directions.
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