1.一种基于奇异值分解的二维正交匹配追踪优化算法,其特征在于,用于压缩感知的接收端,对压缩后的二维稀疏信号进行重构,包括:获取任一可分离的测量矩阵 可分离的稀疏基 测量值 和稀疏度K,其中 表示列测量矩阵, 表示行测量矩阵,T
表示Kronecker积, 表示矩阵元素均为实数,(g) 表示矩阵的转置操作,M=m×m,N=n×n,m≤n;
对测量矩阵Φx、Φy分别进行奇异值分解,得到 其中矩阵Ux和Uy的列向量分别是矩阵 和 的特征向量,Dx和Dy分别为矩阵Φx和Φy的奇异值构成的对角矩阵,Vx和Vy的列向量分别是 和 的特征向量;
取Dx和Vx的1~m列分别得到矩阵D1x和矩阵V1x,取Dy和Vy的1~m列分别得到矩阵D1y和矩阵V1y,则有Φx=Ux(D1x O)(V1x V2x)T、Φy=Uy(D1y O)(V1y V2y)T,其中D1x和D1y均为m×m的对角方阵,O表示大小为m×(n-m)的全0矩阵;
利用D1x、Ux、Uy和D1y对测量值Y进行更新,得到更新后的测量值YSVD;
利用V1x对测量矩阵Φx进行优化、利用V1y对测量矩阵Φy进行优化,分别得到优化后的重建矩阵Φxs和Φys;
根据重建矩阵Φxs和稀疏基Ψ得到优化后的列传感矩阵Axs,根据重建矩阵Φys和稀疏基Ψ来得到优化后的行传感矩阵基于2DOMP算法,对所述更新后的测量值YSVD、优化后的列传感矩阵Axs以及优化后的行传感矩阵 进行处理,重建出原始二维稀疏信号的估计值。
2.如权利要求1所述的基于奇异值分解的二维正交匹配追踪优化算法,其特征在于,所述测量值Y的计算模型为:其中,Z表示稀疏系数,Ax表示未优化的列传感矩阵, 表示未优化的行传感矩阵。
3.如权利要求1所述的基于奇异值分解的二维正交匹配追踪优化算法,其特征在于,所述利用D1x、Ux、Uy和D1y对测量值Y进行更新,得到更新后的测量值YSVD,具体为:
4.如权利要求1所述的基于奇异值分解的二维正交匹配追踪优化算法,其特征在于,所述利用V1x对测量矩阵Φx进行优化、利用V1y对测量矩阵Φy进行优化,分别得到优化后的重建矩阵Φxs和Φys,具体为:
5.如权利要求1所述的基于奇异值分解的二维正交匹配追踪优化算法,其特征在于,所述基于2DOMP算法,对所述更新后的测量值YSVD、优化后的列传感矩阵Axs以及优化后的行传感矩阵 进行处理,重建出原始二维稀疏信号的估计值,包括:S101、初始化残差R=YSVD、索引集合 即 Λ为存储找到的原子行列索引的集合,Λr为存储找到的原子行索引值,Λc为存储找到原子的列索引值,迭代次数t=1;
S102、查找使得原子和残差R内积最大时的原子索引值(i,j);
S103、更新索引集合Λr=ΛrUi,Λc=ΛcUj;
S104、利用最小二乘法计算稀疏信号的估计值 以使残差的Frobenius范数最小,得到新的信号近似 和 是存储按索引集Λr和Λc得到的原子集合,表示原子的加权系数;
S105、更新残差
S106、判断是否满足||R||0≤δ,δ表示停止迭代的阈值;
S107、若是,则停止迭代;
S108、若否,t=t+1,并判断是否满足t≤K;
S109、若是,则执行步骤S102;
S110、若否,则停止循环。