基于壓縮感知的認(rèn)知無(wú)線電寬帶頻譜檢測(cè).pdf

1、隨著當(dāng)今無(wú)線通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，無(wú)線頻譜短缺日益嚴(yán)重，而固定頻帶分配是造成這一問(wèn)題的主要原因。因此，認(rèn)知無(wú)線電（CR）技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其可通過(guò)對(duì)無(wú)線環(huán)境的感知，識(shí)別出未被授權(quán)用戶（PUs）使用的頻譜空洞（SHs）并對(duì)其加以利用，從而提高頻譜的使用效率。鑒于目前無(wú)線通信數(shù)據(jù)的高速傳輸技術(shù)的發(fā)展，寬帶頻譜感知對(duì)于認(rèn)知無(wú)線電（CR）就顯得尤為重要。但是寬帶頻譜感知要求對(duì)信號(hào)進(jìn)行高速采樣，這對(duì)目前的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）提出了更高甚至難以實(shí)現(xiàn)的

2、要求，對(duì)采樣開(kāi)銷(xiāo)和硬件復(fù)雜度都是一個(gè)極度挑戰(zhàn)。多虧壓縮感知理(CS)論的提出，使信號(hào)在低于奈奎斯特采樣率的情況下得到無(wú)失真恢復(fù)成為可能，即為寬帶頻譜感知提供了一個(gè)低開(kāi)銷(xiāo)低復(fù)雜度的可行途徑。
　　雖然，壓縮感知（CR）在信號(hào)及圖像處理應(yīng)用方面取得了不少新進(jìn)展，但我們對(duì)其需要更多的了解并研究更多的新的方法。本文主要研究壓縮感知（CS）在寬帶頻譜感知中的應(yīng)用。進(jìn)行的主要工作如下：
　　1.本文選擇寬帶調(diào)頻信號(hào)為仿真信號(hào)模型，通過(guò)對(duì)

3、國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)中提出的信號(hào)重建算法進(jìn)行比較后，選擇在OMP算法的基礎(chǔ)上對(duì)以高斯隨機(jī)矩陣、伯努利矩陣、部分哈達(dá)瑪矩陣、隨機(jī)托普利茲矩陣、LDPC碼校驗(yàn)矩陣為觀測(cè)矩陣的基于壓縮感知方法的信號(hào)頻譜檢測(cè)的準(zhǔn)確度性能進(jìn)行了對(duì)比；在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)均勻隨機(jī)分布矩陣也可以作為壓縮感知的一種觀測(cè)矩陣。結(jié)果顯示：6種矩陣中，高斯隨機(jī)矩陣性能最好，其次是伯努利矩陣和LDPC矩陣。不是所有的部分哈達(dá)瑪矩陣和隨機(jī)托普利茲矩陣都適合作為一維無(wú)線信號(hào)的觀測(cè)矩陣。