Sparse representation of a non-stationary signal in compressive sensing technique

• Autorzy: Pałczyńska Beata , Świsulski Dariusz

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2019.11.17

Warianty tytułu

PL

Rzadka reprezentacja sygnału niestacjonarnego w technice oszczędnego próbkowania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the application of the compressive sensing technique to reconstruct a non-stationary signal based on compressed samples in the time-frequency domain. A greedy algorithm with different dictionaries to seek sparse atomic decomposition of the signal was applied. The results of the simulation confirm that the use of compressive sensing allows reconstruction of the non-stationary signal from a reduced number of randomly acquired samples, with slight loss of reconstruction quality.

PL

Przedstawiono zastosowanie techniki oszczędnego próbkowania do rekonstrukcji sygnału niestacjonarnego na podstawie skompresowanych próbek w dziedzinie czas-częstotliwość. Zastosowano nadmiarowy algorytm z różnymi słownikami aby znaleźć rzadką reprezentację sygnału. Wyniki symulacji potwierdzają, że zastosowanie oszczędnego próbkowania pozwala na rekonstrukcję sygnału niestacjonarnego z małej liczby losowo pobranych próbek, z niewielką utratą jakości rekonstrukcji.

Słowa kluczowe

EN

sparse representation; non-stationary signal; compressive sensing

PL

rzadka reprezentacja sygnału; sygnał niestacjonarny; oszczędne próbkowanie

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 95, nr 11
• Strony: 66--68
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys.

Twórcy

autor

Pałczyńska Beata

• Politechnika Gdańska, Katedra Metrologii i Systemów Informacyjnych, ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

autor

Świsulski Dariusz

• Politechnika Gdańska, Katedra Metrologii i Systemów Informacyjnych, ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

Bibliografia

• [1] Candes E., Wakin M., An Introduction to compressive sampling, IEEE Signal Processing Magazine, 25 (2008), no 5, 21-30.
• [2] Donoho D., Compressed Sensing, IEEE Transactions on Information Theory, 52 (2006), 1289-1306
• [3] Baraniuk, R. G., Compressive Sensing - Lecture Notes, IEEE Signal Processing Magazine, 24 (2007), no 4,118-121
• [4] Sejdića, E., Orovićb, I., Stanković, S., Compressive sensing meets time-frequency: An overview of recent advances in time-frequency processing of sparse signals, Digital Signal Processing, 77 (2018), 22-35
• [5] Ghofrani S., McLernon D.C., Ayatollahi A., Comparing Gaussian and chirplet dictionaries for time-frequency analysis using matching pursuit decomposition, Proceedings of the 3rd IEEE International Symposium on Signal Processing and Information Technology (2004), 713-716
• [6] Mallat S. G., Zhang Z., Matching pursuit with time frequency dictionaries, IEEE Trans. Signal Process., 41 (1993), no 12, 3397-3415
• [7] Rani M., Dhok S. B., Deshmukh R. B., A Systematic Review of Compressive Sensing: Concepts Implementations and Applications, IEEE Access (2018)
• [8] Candès E., Eldar Y.C., Needell D., Randall P., Compressed sensing with coherent and redundant dictionaries, Appl. Comput. Harmon. Anal., 31 (2011), no 1, 59-73
• [9] Candès, E. J., Romberg, J., Tao, T, Robust uncertainty principles: Exact signal reconstruction from highly incomplete frequency information, IEEE Transactions on Information Theory, 52 (2006), 489-509
• [10] Sankaranarayanan, A. C., Turaga, P. K., Chellappa, R., Baraniuk, R. G., Compressive acquisition of linear dynamical systems, SIAM Journal on Imaging Sciences, 6 (2013), 2109-2133
• [11] Pałczyńska B., Identification of the time-vary magnetic field sources based on matching pursuit method, Energies, 10 (2017), Issue 5, article no 655
• [12] Wang, Z., Lee, I., Sorted random matrix for orthogonal matching pursuit, International Conference on Digital Image Computing: Techniques and Applications, (2010), 116-120
• [13] Candes E., The restricted isometry property and its implications for compressed sensing, Science Direct Theory of Signals/ Mathematical Analysis, 1 (2008), 589-592
• [14] Perez L., Compressive Data Acquisition with LabVIEW, https://forums.ni.com/t5/Example-Programs/Compressive-Data- Acquisition-with-LabVIEW/ (2009) - accessed on 2nd July 2019
• [15] Rao T.J.V. S., Raja V.V., Srikanth Ch., Pravallika R., Bharadwaja P.S.K., Compressive data acquisition and reconstruction of multi tone signals in NI LabVIEW, International Journal of Pure and Applied Mathematics, 115 (2017), no. 7, 441-446
• [16] LabVIEW - Advanced Signal Processing Toolkit - Time Frequency Analysis Tools, User Manual, National Instruments, (2005)

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).