通過正交匹配追蹤研究壓縮感知信號檢測算法

王鑫楊　張哲　趙侃

【摘要】 現階段，我國應用的檢測算法大多以特征量的迭代過程為研究對象，這種檢測方法只適用于感知信號存在時，并不適用于全部的信號測算工作。本文將提出感知信號檢測的改進方法和正交匹配追蹤的研究方案，以降低信號特征量的變化區間，提高感知信號檢測結果的準確性，提高檢測的成功率。

【關鍵詞】 正交匹配 追蹤研究 壓縮感知信號 檢測算法

壓縮感知是一種新型的采樣方法，通過信號記錄每個觀測過程中投影的數據，如果感知信號資源小，則可以將這些信號資源進行壓縮處理，以保證在觀測值數量少的情況下信號結構的準確性和完整性。相對于重構結構復雜的感知信號，信號和圖像的重構步驟復雜，且重構效果很差，面對這些不能被正確重構的感知信號，應采用采樣的方法將特征量從樣本數據中采集出來，通過檢測目標信號，完成檢測流程。綜上所述，通過正交匹配追蹤研究壓縮感知信號的檢測算法，其綜合應用性能很好，檢測范圍和效果很好。

一、感知信號檢測

1. 感知信號理論概述

信息獲取是壓縮感知信號理論的核心內容，其理論基礎建立在信號系數、樣本數據處于非相關性的狀態下的數據測算，通過數據重構和特征量數據采集，以局部分析整體的方式，完成檢測流程。壓縮感知理論的內容主要包括：①將感知信號的投影在觀測向量上，利用重構思想對樣本數據進行重構測算，并建立檢測集合，如果信號程度為M，則其重構集合稀疏度為K（K

2. 感知信號檢測原理

二、基于正交匹配追蹤的壓縮感知信號檢測算法

1.檢測算法。正交匹配追蹤是一種新型改進算法，其檢測方法的理論依據是正交匹配理論，和其他感知信號檢測算法相比，正交匹配追蹤算法的檢測流程更為簡單，檢測結果的準確度很高。其檢測特點是在每次迭代中將選出的列用Gram-Schmidt正交化方法進行正交化處理，將采集到的樣本數據選列在空間投影中，通過直觀的數據變化曲線，選擇精確的檢測算法，這種檢測方式不僅可以簡化檢測過程，還能提高樣本數據各特征量的收斂速度。在數據迭代次數相同的情況下，空間投影出的采樣信息的更新速度很快，檢測人員可以通過采樣值選出最優投影，并隨時更新系數，以確保空間投影的真實性，檢測結果的準確度。

2. 實驗結果分析。實驗結束后，通過檢測結果進行分析可知，在每次迭代中，OPM檢測算法的感知信號的波形都相對平穩，在一段時間內，其特征量不會隨著加性高斯白噪聲的變化而變化。當采集樣本數據在規定資源數量時，OPM的檢測結果和MP的檢測結果大體相同，當檢測閾值超過3時，OPM的檢測結果的準確率明顯由于MP檢測算法。實驗結果表明，與MP檢測算法相比，本文提出的OMP檢測算法其檢測成功率很高，可以在提高檢測成功率，所需采樣點數、抑制噪聲等方面有更好的性能，所以正交匹配追蹤壓縮感知信號檢測算法是一種綜合應用性能很好的信號檢測方法。

結論：通過上文對正交匹配追蹤壓縮感知信號檢測算法進行系統分析可知，通過匹配追蹤定位感知信號，采集特征量，不僅可以方便于檢測人員搜集信號樣本，還能大大提高檢測結果的準確性。通過對每次迭代的特征量進行及時、系統修正，可以延長采集樣品的有效時間，以獲得更科學、更真實的檢測結果。

參 考 文 獻

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