压缩感知重构算法综合工具箱
项目介绍
本项目实现了压缩感知领域七种经典重构算法的标准MATLAB实现,为压缩感知理论研究与实验分析提供统一、规范的算法平台。工具箱集成了算法实现、性能测试、对比分析等功能模块,支持研究人员快速验证算法性能并进行定量比较。
功能特性
- 完整算法覆盖:实现CoSaMP、GBP、IHT、IRLS、MP、OMP、SP七种主流重构算法
- 统一接口设计:标准化输入输出格式,便于算法调用和结果对比
- 全面性能评估:提供重构误差、信噪比、运行时间等多维度评估指标
- 可视化分析:支持算法收敛曲线绘制和性能对比报告生成
- 灵活参数配置:可自定义稀疏度、迭代次数、容差阈值等算法参数
使用方法
基本调用示例
% 输入参数设置
测量矩阵 = randn(M, N); % M×N维观测矩阵
观测向量 = 测量矩阵 * 原始信号; % M×1维压缩测量值
稀疏度 = K; % 信号稀疏度估计值
% 算法调用
[重构信号, 性能指标] = cosamp(测量矩阵, 观测向量, 稀疏度);
多算法对比分析
% 同时运行多种算法进行性能比较
算法列表 = {'cosamp', 'omp', 'sp'};
对比结果 = 算法对比实验(测量矩阵, 观测向量, 原始信号, 算法列表);
参数自定义配置
% 设置算法特定参数
选项 = struct('最大迭代次数', 100, '容差', 1e-6, '显示进度', true);
重构信号 = irls(测量矩阵, 观测向量, 稀疏度, 选项);
系统要求
- MATLAB版本:R2016b或更高版本
- 必需工具箱:信号处理工具箱、优化工具箱(部分算法需要)
- 内存建议:至少4GB RAM(用于处理大规模信号重构)
- 操作系统:Windows/Linux/macOS均可运行
文件说明
主程序文件实现了工具箱的核心调度功能,包含算法统一调用接口、多算法自动对比测试框架、性能评估指标计算模块以及结果可视化生成系统。该文件通过参数化配置支持不同实验场景的灵活切换,能够自动加载指定算法并进行批量测试,最终输出包含收敛曲线和统计数据的综合性能分析报告。