壓縮感知在超寬帶通信系統(tǒng)中的應用研究.pdf

1、壓縮感知理論是當今備受關注的新型信號處理理論，同時超寬帶技術(shù)也是現(xiàn)今通信領域中熱門的研究課題。壓縮感知的“新”體現(xiàn)在其將采樣和壓縮合二為一，對于模擬信號，特別是帶寬極寬的信號處理系統(tǒng)來說，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)恰恰因為超寬帶信號具有極寬的帶寬，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題以及能夠解決的問題出發(fā)，將壓縮感知理論應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踐意義。
　　本論文首先對課題的研究背景進行概述，包括壓縮感知理論和超寬帶的發(fā)展史、應用現(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。然后對壓縮感知理論進行深入的研究，著重探討了信號的稀疏表示：包括稀疏的數(shù)學定義和構(gòu)建變換基的方法，觀測矩陣的設計：包括觀測矩陣應滿足的條件和常用的觀測矩陣，信號重構(gòu)算法等；對超寬帶通信技術(shù)的基本原理進行深入研究，主要探討了信號的產(chǎn)生、信道建模、信道估計和信號重構(gòu)的方法

3、。
　　文章的重點是壓縮感知理論在超寬帶通信系統(tǒng)中的應用研究。在前面理論的基礎上，針對超寬帶信號在時域上本身就具有稀疏性的特點，探討了兩種將壓縮感知理論應用于超寬帶接收端的技術(shù)方案：一種是基于并行相關技術(shù)的方法，在接收端采用并行相關器和積分器組來獲取觀測值，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，將接收端的隨機濾波移至發(fā)送端，并且略去了相關器與積分器，只以一個低速率模數(shù)轉(zhuǎn)換替代。