基于分治思想的超寬帶信號(hào)壓縮感知.pdf

1、超寬帶是短距離無線通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，信道估計(jì)是超寬帶接收機(jī)設(shè)計(jì)不可或缺的組成部分。由于超寬帶信號(hào)帶寬極寬，根據(jù)奈奎斯特采樣定理，數(shù)字接收機(jī)需要以極高的速率進(jìn)行采樣，這對(duì)于超寬帶接收機(jī)的低成本、低功耗實(shí)現(xiàn)是個(gè)極大的挑戰(zhàn)。近年來，壓縮感知理論被應(yīng)用于超寬帶系統(tǒng)，為超寬帶信號(hào)的低速率采樣提供了可行的解決思路。然而，大維度信號(hào)的壓縮感知和重構(gòu)在實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度方面仍面臨著諸多問題。
　　本文研究分段壓縮感知及其在超寬帶信道估計(jì)中的應(yīng)用。主

2、要研究成果包括以下三個(gè)方面:
　　1.對(duì)于給定的信號(hào)模型，提出壓縮感知重構(gòu)成功率下界的計(jì)算公式，結(jié)合分段壓縮感知特點(diǎn)，將重構(gòu)成功率下界推廣到分段壓縮感知的情景。結(jié)合等角緊框架、Welch界、OMP算法重構(gòu)能力等先驗(yàn)知識(shí)，可以確定觀測矩陣的最大重構(gòu)能力。對(duì)于給定的信號(hào)模型，將重構(gòu)能力范圍內(nèi)的所有信號(hào)圖案被取到的概率進(jìn)行累加，得到重構(gòu)成功率下界計(jì)算公式。重構(gòu)成功率下界對(duì)于壓縮感知與重構(gòu)的性能評(píng)估具有指導(dǎo)性意義。仿真結(jié)果充分驗(yàn)證了重構(gòu)成

3、功率下界計(jì)算公式的合理性。
　　2.為進(jìn)一步提升分段壓縮感知重構(gòu)性能，提出分段壓縮感知改進(jìn)方案。在分段壓縮感知重構(gòu)成功率下界計(jì)算公式的指導(dǎo)下，適配不同信號(hào)段之間的差異性，為各個(gè)信號(hào)段設(shè)計(jì)不同重構(gòu)能力的觀測矩陣。在分段壓縮感知觀測值數(shù)量均勻分配的基礎(chǔ)上，提出了根據(jù)比例因子進(jìn)行觀測值非均勻分配的改進(jìn)方案，比例因子可根據(jù)各段信號(hào)的能量來確定。仿真結(jié)果表明，該方案優(yōu)于傳統(tǒng)分段壓縮感知方案，并同時(shí)優(yōu)于不分段的壓縮感知方案。
　　3.針