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基于 POCS 的泄漏积分触发编码带限信号重构

信号处理 2023-05-17 v2

摘要

泄漏积分触发(LIF)编码是一种生物学中神经元传递函数的模型,近来作为用于数据采集的基于事件的采样技术,引起了信号处理与神经形态计算领域的关注。尽管 LIF 能够同时实现更低复杂度与更高精度的模拟电路信号采样器,该技术的核心难点是从 LIF 编码输出中恢复输入。本文将此问题在带限输入背景下进行研究,提取 LIF 编码器最抽象的特征作为广义非均匀采样器。在此视角下,LIF 输出被视为输入经已知线性算子的变换。我们表明,凸集投影(POCS)信号重构方法收敛于该算子的加权伪逆。这允许在重构唯一性下完美恢复、在不完整采样下最小范数重构,以及优于标准伪逆的时间量化噪声整形。在实际方面,POCS 方法的单次迭代可用于改进任何其 LIF 样本与输入样本不一致的估计,并提出了该迭代的严格离散时间实现,无需信号的奈奎斯特率表示。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.03006,
  title  = {Bandlimited signal reconstruction from leaky integrate-and-fire encoding using POCS},
  author = {Nguyen T. Thao and Dominik Rzepka and Marek Miśkowicz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.03006},
  year   = {2023}
}