基于稀疏表示的THz信号分类方法

摘要：

基于几何代数的太赫兹时域光谱(Terahertz time domain spectroscopy,THz-TDS)信号分析的研究表明:THz信号可表示为几何代数结构下的实矢量,同类THz信号矢量位于与其物质相对应的二维特征子空间中,并且在研究同厚度目标样品或菲涅耳损耗可忽略的情况下,同类THz信号矢量间具有线性相关的特性.THz信号矢量可以用已知同类的信号矢量的线性组合来表示.在此基础上,本文从信号的稀疏表示方法出发,采用已知THz信号矢量构建冗余字典,对THz信号矢量进行基于冗余字典的稀疏表示,并将THz信号分类问题描述为线性方程组的求稀疏解问题.本文提出了基于稀疏表示的THz信号分类方法.该方法首先基于已知类别的THz信号矢量构建冗余字典,然后对待分类信号运用最小化l1方法来求解线性方程组中的系数,最后根据稀疏系数来确定该信号矢量的类别标识.本文详细讨论了该方法中的每个步骤:基于THz信号矢量的几何分布和代数结构特性,提出了冗余字典的优化构建方法；通过引入噪声因素,对信号分类问题的线性方程组模型进行了修正；在确定类别标识的问题上分别提出了以最大系数和最小残差作为分类依据的方法.实验验证了本文方法的可行性和有效性.

关键词：太赫兹时域光谱信号、稀疏表示、压缩感知、几何代数

所属期刊栏目：28

分类号：TP391(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金资助项目61071206;深圳市科技计划项目

在线出版日期：2012-07-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：645-652