認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電中基于壓縮采樣的寬帶頻譜快速感知技術(shù)研究.pdf

1、對(duì)寬帶頻譜進(jìn)行快速準(zhǔn)確地感知是認(rèn)知無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的基礎(chǔ)與關(guān)鍵。然而,現(xiàn)有硬件條件難以滿(mǎn)足寬帶頻譜感知所需的高采樣速率及處理海量采樣數(shù)據(jù)的要求。壓縮采樣技術(shù)可以通過(guò)少量觀測(cè)值實(shí)現(xiàn)對(duì)原稀疏信號(hào)的重構(gòu),但重構(gòu)算法往往復(fù)雜度高。而在許多頻譜感知應(yīng)用中,信號(hào)重構(gòu)并不是必須的。因此,本文運(yùn)用壓縮采樣的方法來(lái)解決寬帶頻譜感知中的高速采樣問(wèn)題,并采用直接對(duì)壓縮采樣值進(jìn)行處理或部分重構(gòu)原信號(hào)的檢測(cè)方法來(lái)降低運(yùn)算量和復(fù)雜度,在保證檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性的前提下提高實(shí)時(shí)

2、性。
　　論文的主要工作和貢獻(xiàn)如下:
　　一、對(duì)隨機(jī)信號(hào)和含未知參數(shù)的確知信號(hào)壓縮檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行建模和理論推導(dǎo)。建立基于非重構(gòu)壓縮采樣的信號(hào)檢測(cè)模型,推導(dǎo)針對(duì)含未知參數(shù)確知信號(hào)的最大似然檢測(cè)算法,并在此基礎(chǔ)上分析算法的檢測(cè)性能。仿真證明了算法的正確性和優(yōu)越性。
　　二、針對(duì)稀疏度未知的隨機(jī)信號(hào)檢測(cè)問(wèn)題,本文將壓縮采樣與序貫檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合,分別提出基于單節(jié)點(diǎn)非重構(gòu)序貫壓縮和分布式協(xié)作非重構(gòu)序貫壓縮的隨機(jī)信號(hào)檢測(cè)算法,使壓縮

3、比能夠根據(jù)實(shí)際情況自適應(yīng)調(diào)整。相比于普通的壓縮檢測(cè),新算法顯著減少了所需觀測(cè)值數(shù)目,而且完全避免復(fù)雜的信號(hào)重構(gòu),節(jié)省時(shí)間和硬件資源開(kāi)銷(xiāo)。
　　三、對(duì)基追蹤降噪法中的內(nèi)點(diǎn)法展開(kāi)研究,提出基于部分重構(gòu)的寬帶頻譜檢測(cè)算法。使其迭代次數(shù)不再固定,而是根據(jù)部分重構(gòu)后子信道的能量而改變。分別在稀疏度恒定與稀疏度變化的寬帶頻譜場(chǎng)景下進(jìn)行了仿真。結(jié)果表明,部分重構(gòu)算法可以在保證檢測(cè)精度的情況下減少重構(gòu)算法的迭代次數(shù),降低運(yùn)算時(shí)間,提高了檢測(cè)的實(shí)時(shí)