We consider a nonlinear inverse problem $\mathbf{y}= f(\mathbf{Ax})$, where observations $\mathbf{y} \in \mathbb{R}^m$ are the componentwise nonlinear transformation of $\mathbf{Ax} \in \mathbb{R}^m$, $\mathbf{x} \in \mathbb{R}^n$ is the signal of interest and $\mathbf{A}$ is a known linear mapping. By properly specifying the nonlinear processing function, this model can be particularized to many signal processing problems, including compressed sensing and phase retrieval. Our main goal in this paper is to understand the impact of sensing matrices, or more specifically the spectrum of sensing matrices, on the difficulty of recovering $\mathbf{x}$ from $\mathbf{y}$. Towards this goal, we study the performance of one of the most successful recovery methods, i.e. the expectation propagation algorithm (EP). We define a notion for the spikiness of the spectrum of $\mathbf{A}$ and show the importance of this measure in the performance of the EP. Whether the spikiness of the spectrum can hurt or help the recovery performance of EP depends on $f$. We define certain quantities based on the function $f$ that enables us to describe the impact of the spikiness of the spectrum on EP recovery. Based on our framework, we are able to show that for instance, in phase-retrieval problems, matrices with spikier spectrums are better for EP, while in 1-bit compressed sensing problems, less spiky (flatter) spectrums offer better recoveries. Our results unify and substantially generalize the existing results that compare sub-Gaussian and orthogonal matrices, and provide a platform toward designing optimal sensing systems.


翻译:我们认为一个非线性问题$\mathbf{y{y} f(mathbf{Ax})$(mathbf{Ax})$(mathbf{R}}美元),其中观测$\mathbb{Ax}(在\mathbb{Ax}) 美元是一个非线性问题。 通过正确指定非线性处理功能,该模型可以具体用于许多信号处理问题,包括压缩感测和阶段检索。我们本文的主要目标是了解感测矩阵的影响,或更具体地说是感测矩阵的频谱,从 $\mathb{R{x}\x$\mathb{R}美元恢复的难度。为了实现这一目标,我们研究最成功的恢复方法之一的性能, 即:预期感官平价分析器的性能, 显示性能的性能水平。我们定义了一个感官的性能, 也就是在SEFlickral=I.

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
50+阅读 · 2021年8月8日
专知会员服务
28+阅读 · 2021年8月2日
专知会员服务
123+阅读 · 2020年9月8日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
已删除
将门创投
4+阅读 · 2019年11月8日
RoBERTa中文预训练模型:RoBERTa for Chinese
PaperWeekly
57+阅读 · 2019年9月16日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
R文本分类之RTextTools
R语言中文社区
4+阅读 · 2018年1月17日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
12+阅读 · 2017年9月24日
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
4+阅读 · 2018年3月14日
VIP会员
相关资讯
已删除
将门创投
4+阅读 · 2019年11月8日
RoBERTa中文预训练模型:RoBERTa for Chinese
PaperWeekly
57+阅读 · 2019年9月16日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
R文本分类之RTextTools
R语言中文社区
4+阅读 · 2018年1月17日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
12+阅读 · 2017年9月24日
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员