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在分析具有混合高斯与脉冲测量噪声及 L1 误差的压缩感知中的交叉验证

信息论 2021-02-23 v1 math.IT

摘要

压缩感知(CS)以低于奈奎斯特率的速率对信号进行采样,并在采样获取后尝试重建它们。大多数此类算法具有参数,例如 LASSO 中的正则化参数,需要仔细选择以获得最优性能。这些参数可基于噪声水平或信号稀疏性的假设来选择,但此类知识往往不可得。在此类情况下,交叉验证(CV)可用于以纯数据驱动的方式选择这些参数。先前分析 CS 中 CV 使用的文献基于带有高斯测量噪声的 2\ell_2 交叉验证误差。但众所周知,2\ell_2 误差对脉冲噪声不具鲁棒性,且提供的恢复误差估计较差,无法选出最佳参数。此处我们提出使用 1\ell_1 CV 误差,其在给定脉冲测量噪声时带来显著的性能收益。最重要的是,我们提供了 CS 重建中使用 1\ell_1 CV 误差的详细理论分析与误差界。我们表明,以高概率选择产生最小 1\ell_1 CV 误差的参数等价于选择最小恢复误差(实践中不可观测)。据我们所知,这是首篇从理论上分析 CS 中基于 1\ell_1 的 CV 的论文。

关键词

引用

@article{arxiv.2102.10165,
  title  = {Analyzing Cross Validation In Compressed Sensing With Mixed Gaussian And Impulse Measurement Noise With L1 Errors},
  author = {Chinmay Gurjarpadhye and Shubhang Bhatnagar and Ajit Rajwade},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2102.10165},
  year   = {2021}
}