基于壓縮感知理論的UWB系統(tǒng)信道估計(jì)研究.pdf

1、信道估計(jì)技術(shù)是獲取信道狀態(tài)信息的核心技術(shù)之一，依據(jù)一定的估計(jì)準(zhǔn)則實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)信道對(duì)輸入信號(hào)傳輸過(guò)程產(chǎn)生的影響，進(jìn)一步達(dá)到提高系統(tǒng)性能的目的。而壓縮感知理論（CS,Compressed Sensing）最大的優(yōu)勢(shì)是以低速率采樣（遠(yuǎn)小于奈奎斯特速率）實(shí)現(xiàn)信號(hào)重構(gòu)，而信號(hào)重構(gòu)又是信道估計(jì)過(guò)程中的關(guān)鍵步驟。應(yīng)用CS理論需要滿足信道和信號(hào)稀疏特性，本文在驗(yàn)證超寬帶（UWB,Ultra-WideBand）系統(tǒng)信道滿足該性質(zhì)的基礎(chǔ)上，利用CS實(shí)現(xiàn)該信道的

2、估計(jì)過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)良的信道系統(tǒng)。
　　首先，本文全面介紹壓縮感知理論，并闡明其作為信道估計(jì)的理論支持，同時(shí)分析了超寬帶系統(tǒng)的框架及其特點(diǎn)，并驗(yàn)證該系統(tǒng)對(duì)于壓縮感知理論的適應(yīng)性，接著在超寬帶系統(tǒng)信道模型基礎(chǔ)上具體描述了該信道上的信號(hào)傳輸和信號(hào)估計(jì)過(guò)程。
　　其次，給出了一個(gè)基于CS的UWB系統(tǒng)信道估計(jì)方案。針對(duì)傳統(tǒng)基于導(dǎo)頻的信道估計(jì)方案的不足，本文基于壓縮感知估計(jì)算法提出一個(gè)應(yīng)用于超寬帶系統(tǒng)的信道估計(jì)方案，仿真結(jié)果顯示，

3、后者可以實(shí)現(xiàn)更好的系統(tǒng)性能且不必付出更多的觀測(cè)數(shù)據(jù)，從而也驗(yàn)證了以低于奈奎斯特采樣的速率可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的恢復(fù)，仿真還分析了會(huì)影響CS恢復(fù)算法性能的因素。
　　最后，給出基于SN-CS的UWB系統(tǒng)信道估計(jì)方案。針對(duì)感知算法中觀測(cè)矩陣的構(gòu)造和獲取，本文在研究現(xiàn)有高斯隨機(jī)矩陣和伯努利矩陣作為感知矩陣的基礎(chǔ)上提出了一個(gè)新的SN-CS（Compressed Sensing Based on Sub-Nyquist）算法。新算法利用基于亞奈奎斯