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基于编码衍射图的相位恢复中 PhaseLift 的恢复性能

数值分析 2025-10-14 v2 信息论 数值分析 math.IT

摘要

PhaseLift 算法是一种有效的凸优化方法,用于从具有编码衍射图(CDP)的傅里叶测量中求解相位恢复问题。虽然无噪声情况下的精确重建保证已得到充分确立,但在噪声条件下的恢复稳定性仍不够清楚。特别是,当测量被加性噪声向量 \vwRm\vw \in \R^m 破坏时,现有的恢复界限以 \norm\vw\norm{\vw} 的量级进行缩放,这被推测是次优的。最近,Soltanolkotabi 推测最优的 PhaseLift 恢复界限应与平均噪声幅度成比例,即以 \norm\vw/m\norm{\vw}/\sqrt m 的量级缩放。然而,在理论上证明这一点更具挑战性,且一直是一个开放问题。在本文中,我们关注这一推测,并证明在对抗性噪声下,PhaseLift 的恢复误差以 O\xkh\norm\vwlognm\norm\vx0O\xkh{ \sqrt{\frac{\norm{\vw}\log n }{\sqrt m}}}\norm{\vx_0} 为界。这里,\vx0\Cn\vx_0 \in \C^n 是我们旨在恢复的信号。此外,对于零均值次高斯噪声向量 \vwRm\vw \in \R^m,还给出了误差上界及其相应的极小化极大下界。我们的结果代表了向 Soltanolkotabi 推测迈出的重要一步,为 PhaseLift 在含噪 CDP 测量下的稳定性提供了新见解。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.10300,
  title  = {Recovery Performance of PhaseLift for Phase Retrieval from Coded Diffraction Patterns},
  author = {Meng Huang and Jinming Wen and Ran Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.10300},
  year   = {2025}
}