信号重构是压缩感知的核心技术之一，而其重构精度和所耗时长直接影响其应用效果。现今分段正交匹配追踪算法（StOMP）因耗时短而得到广泛应用，但也存在着重构精度差、稳定性低的缺点。提出一种基于粒子群优化（PSO）算法且同时具有回溯特性的StOMP改进算法（ba-IWPSO-StOMP），即首先在StOMP算法的一次原子选择上，引入回溯策略，实现原子的二次筛选；在每次迭代计算中，使用具有惯性权重指数递减的PSO（IWPSO）算法对传感矩阵中部分原子进行优化，从而实现更高精度，更少迭代次数的信号重构。对一维信号和二维图像的重构结果表明，在稀疏条件相同的情况下，算法在收敛时间较短的情况下，其重构精度明显