[发明专利]一种基于ASMP阈值最优和低通滤波的海水温度场重构算法

权利要求书

1.一种基于ASMP阈值最优和低通滤波的海水温度场重构算法，包括如下步骤：

(1)对获取的温度数据进行稀疏变换；

(2)进行ASMP算法的初始化，并运行ASMP算法：确定阈值搜索范围为t_min～t_max，将阈值t作为ASMP算法的输入参数，利用ASMP算法对目标信号重构；

(3)确定细化阈值搜索步骤中的起始阈值：

每次迭代ASMP算法输出稀疏估计x，记x的后1/2的元素的非零元素个数为p，迭代过程中搜索p的最小值并记为p_min；记录第一次达到p_min对应的ASMP算法输入阈值t_minp，作为细化最优阈值搜索步骤中的起始阈值；重复步骤(3)直到达到迭代数目n_{first_loop}，其中n_{first_loop}是步骤(2)设置的迭代次数；

(4)运行ASMP算法进行细化阈值的搜索，并确定最优阈值；

(5)将最优阈值作为输入量，运行ASMP算法得到稀疏估计：

将步骤(4)中得到的最优阈值t_best作为ASMP算法的输入参数，输出的稀疏估计记为x_best＝[x₁,x₂,…，x_n]；

(6)对稀疏估计进行移动平均滤波处理：

引入移动平均滤波器，对输出的稀疏估计进行低通滤波，滤除高频信号，默认窗宽为5,得到去噪后的信号，记为x'_best＝[x′₁,x'₂,…，x'_n]；

(7)重构温度场分布。

2.根据权利要求1所述的一种基于ASMP阈值最优和低通滤波的海水温度场重构算法，其特征在于，所述的步骤(1)具体包括：

f是获取的温度数据排列成的可稀疏的一维信号，其中f＝Ψx,x∈ⁿR，Ψ＝[ψ₁,ψ₂,...,ψ_n]∈R^n×n是标准正交基，x是信号f在稀疏基Ψ上的投影；所述的稀疏变换的Ψ采用DCT基，DCT基形式如下：

其中，C_n是DCT基，n是信号f的维度；

Φ＝[φ₁,φ₂,...,φ_n]是在Rⁿ域上的另一个标准正交基，为n×n阶单位矩；y¹,y²,...y^m是信号f在观测阵Φ∈Rⁿ下的观测值yⁱ＝f,φ_i；将采样位置点编码进m×n阶的矩阵R中，与单位阵Φ相乘，得到由观测值组成的向量y＝RΦf。