壓縮感知在超寬帶通信系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、壓縮感知理論是當(dāng)今備受關(guān)注的新型信號(hào)處理理論，同時(shí)超寬帶技術(shù)也是現(xiàn)今通信領(lǐng)域中熱門(mén)的研究課題。壓縮感知的“新”體現(xiàn)在其將采樣和壓縮合二為一，對(duì)于模擬信號(hào)，特別是帶寬極寬的信號(hào)處理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，利用壓縮感知理論基本框架，可以極大地降低系統(tǒng)采樣頻率。而超寬帶通信技術(shù)恰恰因?yàn)槌瑢拵盘?hào)具有極寬的帶寬，使得接收端需要快速的模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)。本文從這兩者需要解決的問(wèn)題以及能夠解決的問(wèn)題出發(fā)，將壓縮感知理論應(yīng)用于超寬帶通信系統(tǒng)中，以降低系統(tǒng)接收端的采樣頻率

2、，具有重要的理論和實(shí)踐意義。
　　本論文首先對(duì)課題的研究背景進(jìn)行概述，包括壓縮感知理論和超寬帶的發(fā)展史、應(yīng)用現(xiàn)狀、并從宏觀上分析二者結(jié)合的可能性，以及二者結(jié)合的意義。然后對(duì)壓縮感知理論進(jìn)行深入的研究，著重探討了信號(hào)的稀疏表示：包括稀疏的數(shù)學(xué)定義和構(gòu)建變換基的方法，觀測(cè)矩陣的設(shè)計(jì)：包括觀測(cè)矩陣應(yīng)滿(mǎn)足的條件和常用的觀測(cè)矩陣，信號(hào)重構(gòu)算法等；對(duì)超寬帶通信技術(shù)的基本原理進(jìn)行深入研究，主要探討了信號(hào)的產(chǎn)生、信道建模、信道估計(jì)和信號(hào)重構(gòu)的方法

3、。
　　文章的重點(diǎn)是壓縮感知理論在超寬帶通信系統(tǒng)中的應(yīng)用研究。在前面理論的基礎(chǔ)上，針對(duì)超寬帶信號(hào)在時(shí)域上本身就具有稀疏性的特點(diǎn)，探討了兩種將壓縮感知理論應(yīng)用于超寬帶接收端的技術(shù)方案：一種是基于并行相關(guān)技術(shù)的方法，在接收端采用并行相關(guān)器和積分器組來(lái)獲取觀測(cè)值，避免使用任何模數(shù)轉(zhuǎn)換器件；另一種方法是基于隨機(jī)濾波的方法，該方法將信道作為壓縮感知的一部分，將接收端的隨機(jī)濾波移至發(fā)送端，并且略去了相關(guān)器與積分器，只以一個(gè)低速率模數(shù)轉(zhuǎn)換替代。