We propose a unified fractional regularization framework for sparse signal recovery based on the $\ell_1/\ell_p^q$ model. Our main theoretical contribution is the characterization of the equivalence between the first-order stationary points of the $\ell_1/\ell_p^q$ formulation and the subtractive $\ell_1 - α\ell_p$ model, providing a unified perspective on these nonconvex regularizers. In addition, we establish a new sufficient recovery condition under the Restricted Isometry Property (RIP), showing that the framework's robustness even under high-coherence sensing matrices. To solve the resulting problem, we develop a majorization-minimization (MM) algorithm and prove its convergence via the Kurdyka-Lojasiewicz (KL) property. Numerical experiments on different sensing matrices and MRI reconstruction demonstrate that the proposed approach consistently outperforms existing methods.


翻译:我们提出了一种基于$\ell_1/\ell_p^q$模型的统一分数阶正则化框架,用于稀疏信号恢复。本文的主要理论贡献在于刻画了$\ell_1/\ell_p^q$公式的一阶稳定点与减法$\ell_1 - α\ell_p$模型之间的等价性,从而为这些非凸正则化器提供了统一视角。此外,我们基于受限等距性质(RIP)建立了新的充分恢复条件,表明该框架即使在高度相关的感知矩阵下仍具有鲁棒性。为解决由此产生的问题,我们开发了一种主化-最小化(MM)算法,并利用Kurdyka-Lojasiewicz(KL)性质证明了其收敛性。在不同感知矩阵与MRI重建上的数值实验表明,所提方法始终优于现有方法。

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