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通过块正交匹配追踪稳定恢复块稀疏信号的充分条件。 (英语) Zbl 1422.94017号

摘要:在本文中,我们使用块正交匹配追踪(BOMP)算法从测量中恢复块稀疏信号\(\mathbf x\)\(\mathbf y=\mathbf A\mathbf x+\mathbf v\),其中\(\mathbf v\)是\(\ell_2\)有界噪声向量(即,对于某些常数\(\varepsilon)\,\(\|\mathbf v\|_2\leq\varepsilon)。基于块限制等距性质(block-RIP),我们研究了块稀疏信号(mathbf x)的精确恢复(when)和稳定恢复(when。首先,我们证明了如果(mathbf A)满足具有(delta{K+1}<1/sqrt{K+1})的块RIP,那么在(K)迭代中,BOMP可以准确或稳定地恢复每个块(K)稀疏信号(mathbfx)。另一方面,我们证明了,对于任何(K\geq1)和(1/\sqrt{K+1}\leq\delta<1),存在一个满足块RIP的矩阵(mathbf a),该矩阵具有(delta{K+1}=delta\)和块稀疏信号(mathbfx),使得BOMP在(K\)迭代中可能无法恢复(mathbf-x)。
然后,我们研究了恢复块(α)-强衰减(K)-稀疏信号的一些充分条件。我们证明,如果(mathbf A)满足带(delta{K+1}<sqrt{2}/2\)的块RIP,那么在(alpha\)上的某些条件下,BOMP在(K\)迭代中可以准确或稳定地恢复每个(alpha \)-强衰减块\(K \)-稀疏信号。对于这类特殊的稀疏信号,我们新发现的关于块RIP(mathbf A)的充分条件比最小化(ell_1)的条件限制更少。此外,对于任何\(K\geq1,\alpha>1)和\(\sqrt{2}/2\leq\delta<1),\(\mathbfx\)的恢复可能会在满足块RIP的具有\(\delta_{K+1}=\delta\)的感测矩阵\(\MathbfA\)的\(K)迭代中失败。
最后,我们研究了块稀疏信号部分恢复的一些充分条件。具体来说,如果\(\mathbf A\)满足带有\(\delta_{K+1}<\sqrt{2}/2\)的块RIP,那么如果这些块满足一个充分条件,那么BOMP保证恢复一些\(\mathbf x\)的区块。我们进一步表明,这种情况也是尖锐的。

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