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球面上子集上的 Wigner $D$-函数压缩感知

信号处理 2022-12-21 v3 信息论 math.IT

摘要

本文中,我们针对旋转群 SO(3)\mathrm{SO}(3) 上受限测量域证明了一种压缩感知保证。为此,我们首先在旋转群 SO(3)\mathrm{SO}(3) 的测量子域 RR 上定义 Slepian 函数。随后,我们将反问题从测量基(即 SO(3)\mathrm{SO}(3) 上带限 Wigner DD-函数的有界正交系)变换到 Slepian 函数,以限制信号稀疏度的增加。与使用需在全部 SO(3)\mathrm{SO}(3) 上测量的 Wigner DD-函数的方法不同,我们表明 Slepian 函数的正交结构仅需在可选子域 RR 上测量。由于该方法的特性以及本质上存在低 RR 集中度的 Slepian 函数,当所研究信号在 RR 上集中良好时,我们的方法给出最高精度。我们给出了方法的数值示例,并与其他经典及压缩感知方法比较。在重建质量方面,我们发现本方法优于所测试的其他压缩感知方法,且至少与经典方法相当,同时显著减少了测量数量。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.03572,
  title  = {Compressive Sensing with Wigner $D$-functions on Subsets of the Sphere},
  author = {Marc Andrew Valdez and Alex J. Yuffa and Michael B. Wakin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.03572},
  year   = {2022}
}