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通过低秩 Hankel 矩阵补全实现谱稀疏信号重建的快速可证明算法

信息论 2016-06-07 v1 math.IT

摘要

一个阶数为 rr 的谱稀疏信号是 rr 个阻尼或无阻尼复正弦波的混合。本文研究了从 nn 个规则时域样本的随机子集中重建谱稀疏信号的问题,该问题可被重新表述为一个低秩 Hankel 矩阵补全问题。我们引入了一种迭代硬阈值 (IHT) 算法和一种快速迭代硬阈值 (FIHT) 算法,用于通过低秩 Hankel 矩阵补全高效重建谱稀疏信号。已为 FIHT 建立了理论恢复保证,表明 O(r2log2(n))O(r^2\log^2(n)) 个样本足以实现高概率精确恢复。实证性能比较确立了 IHT 和 FIHT 的显著计算优势。特别是,在 33D 阵列上的数值模拟展示了 FIHT 处理大型高维真实数据的能力。

关键词

引用

@article{arxiv.1606.01567,
  title  = {Fast and Provable Algorithms for Spectrally Sparse Signal Reconstruction via Low-Rank Hankel Matrix Completion},
  author = {Jian-Feng Cai and Tianming Wang and Ke Wei},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1606.01567},
  year   = {2016}
}