本项目研究如何借鉴量子测量与检测理论产生新的信号处理算法。不同于量子计算和量子通信,这一新理论只是借鉴有关量子理论用于信号处理理论,但不需要在量子级上实现。该理论将信号处理等价为信号测量,可以根据具体问题修改测量的参数投影算子,测量矢量及映射,从而产生新的信号处理方法。本项目重点研究基于秩一测量和子空间测量的信号(图像)检测、参数估计、信号采样与重构、框架形成等的算法设计。实现较低信噪比下的信号
课题研究应用量子测量理论解决相关信号处理问题,主要贡献与创新成果如下 1.根据秩一量子测量(QSP),提出了一种改进的协方差整形最小二乘估计方法,即通过将估计的偏差限制在一定范围内,得到误差协方差矩阵的具体形式,在中低信噪比下,该方法明显优于传统的最小二乘估计。 2.根据QSP子空间测量理论,提出一种采用正交投影理论、并引用0-次B-样条函数作为分析和综合函数的图像放大算法。理论和实验两方面证明了算法能增强图像的高频成分,且计算简单。 3. 根据QSP子空间测量理论,提出一种结合投影理论和Winner滤波理论的图像2*放大算法,该方法可以同时保持图像的边缘和细节;提出一种基于平移线性插值法和Winner滤波原理的图像2*放大算法,主要优点是可以实现并行计算;提出结合图像统计特征和小波变换理论的图像放大算法。 4. 根据秩一QSP测量设计出一种正交匹配滤波器二值图像目标检测方法,分析其与传统匹配滤波器、正交匹配滤波器在椒盐噪声、斑点噪声下的检测性能,实验证明在相同的正确检出率下,新方法的错误检测率低。 5. 研究量子通信中不同量子系统中量子纠缠和量子态传输问题,取得了有意义的成果。