压缩感知经典算法IHT(迭代硬阈值算法)可运行实现
项目介绍
本项目提供了一个标准的MATLAB实现,核心为压缩感知中的经典重构算法——迭代硬阈值算法(Iterative Hard Thresholding, IHT)。该实现开箱即用,旨在通过完整的仿真流程,有效重构稀疏信号并分析其性能。代码涵盖了从参数初始化、信号与测量矩阵生成、IHT算法执行到重构结果评估的全过程,便于用户快速验证和理解IHT算法在压缩感知中的应用。
功能特性
- 标准算法实现:严格依据IHT算法的数学原理进行编码。
- 端到端流程:包含稀疏信号生成、观测、重构及误差分析的完整链路。
- 灵活输入:支持自定义信号维度、测量数、迭代次数、稀疏度等多种参数。
- 性能评估:输出重构误差曲线、误差率和峰均比等关键指标。
- 即运行性:代码无需任何修改,下载后可直接在MATLAB环境中运行并观察结果。
使用方法
- 设置参数:在代码开头的参数设置区,根据需要调整稀疏信号维度 (
N)、观测向量维度 (M)、算法最大迭代次数 (max_iter)、信号稀疏度 (K) 等。 - 选择信号类型:可选择生成预设的单位脉冲稀疏信号或随机的稀疏信号进行测试。
- 运行脚本:在MATLAB命令行中执行脚本,算法将自动完成信号重构。
- 查看结果:命令行窗口将打印原始信号、观测值、重构信号及最终误差率等信息。同时,图形窗口将显示重构误差随迭代次数下降的曲线。
系统要求
- 操作系统: Windows / macOS / Linux
- 软件环境: MATLAB R2016b 或更高版本
文件说明
主程序脚本整合了项目的全部核心功能,其实现了算法参数的初始化配置,可根据输入选项生成不同类型的原始稀疏信号与高斯随机测量矩阵,并执行迭代硬阈值算法的主循环以逐步逼近并重构原始信号。在算法迭代过程中,它实时计算并记录每次迭代的重构误差,最终通过图形化方式展示误差收敛曲线,同时计算并输出重构信号的峰值信噪比(或峰均比)与最终误差率等量化评估指标。