위상복원문제 (Phase retrieval problem)은 어떤 신호의 푸리에 변환의 크기로부터 신호를 구하거나 푸리에 변환의 위상을 구하는 문제이다. 이 문제는 천문학, X-선 결정학 등 많은 물리적인 문제에서 발생하고 있으며, 최근에는 고출력 레이저를 이용하여 인공별을 만들 수 있게 됨에 따라 많은 필요성이 대두될 것으로 예측되는 분야이다. 일반적으로 신호의 푸리에 변환의 크기만으로는 유일하게 해를 구할 수 없으며, 원하는 해를 구하기 위하여 구하고자 하는 신호에 여러 가지 제약 조건을 주어 유일한 해를 갖도록 연구를 진행하여 왔다. 이 논문에서는 원 신호의 푸리에 크기 외에, 구하고자 하는 신호에 알고있는 신호를 더한 신호의 푸리에 크기를 이용하여, iterative 한 방법으로 신호를 복원하는 문제에 대하여 다룬다. 원하는 신호를 구하기 위하여 간략하게, 이론적인 배경과 iterative 알고리즘을 소개하고, 이 알고리즘이 구하고자 하는 신호로 수렴한다는 것을 보인다.
The phase retrieval problem is a problem of reconstructing a signal or the phase of Fourier transform of the signal from the magnitude of its Fourier transform. In this paper we address the problem of reconstructing an unknown signal from the magnitude of its Fourier transform and the magnitude of Fourier transform of another signal that is given by the addition of the desired signal. After we briefly mention the uniqueness conditions under which a signal can be uniquely specified from the given information and key equations of the iterative algorithm, we present mathematical background that the iterative algorithm converges to the desired signal, present an example that illustrates the performance of the reconstruction algorithm, and show its convergence property.
