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压缩感知在脉冲超宽带中的应用研究

作　者: 周美霞
导　师: 周正
学　校: 北京邮电大学
专　业: 军事通信学
关键词: 压缩感知脉冲超宽带载波同步脉冲超宽带信道建模
分类号: TN925
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 411次
引　用: 2次
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内容摘要

脉冲体制超宽带无线通信具有诸多技术优势,是当前研究的热点之一；而近年来压缩感知理论的突破,为脉冲体制超宽带技术带来了新的发展机遇,因而受到人们的广泛关注。本文选题来源于国家自然科学基金等项目,具有重要的理论意义和应用前景。本文首先对压缩感知理论框架的基本原理进行了深入的研究,并着重探讨了信号的稀疏表示、观测矩阵的设计以及信号重构等关键技术。在此基础上,针对脉冲超宽带以及载波同步脉冲超宽带的调制方式和时域波形的特点,本文探讨了一种将压缩感知应用于脉冲超宽带和载波同步脉冲超宽带的接收端采样的技术方案；并对压缩感知技术在超宽带信道建模领域的应用进行了研究。理论分析和计算机仿真结果表明,压缩感知应用于脉冲体制超宽带和信道建模具有一定优势。此外,本文还给出了一种基于压缩感知超宽带技术的军事通信系统的设计方案。本文的研究是对压缩感知技术在超宽带无线通信中应用的有益探索,对于今后此领域的进一步研究具有重要的参考价值。本文共分为六章,主要内容安排如下：第一章对压缩感知的发展、应用现状、压缩感知与脉冲超宽带结合的研究意义进行了概述。第二章分析压缩感知理论框架,包括信号的稀疏表示、设计观测矩阵和信号重构三个方面。第三章结合脉冲超宽带的调制原理进行仿真分析。第四章压缩感知应用于脉冲体制超宽带及超宽带信道建模。第五章压缩感知超宽带在军事通信中应用的系统设计方案。第六章为结束语。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-9
第一章绪论  9-14
  1.1 引言  9
  1.2 压缩感知(CS)发展和应用现状  9-10
  1.3 脉冲超宽带(IR-UWB)与压缩感知  10-12
  1.4 本文的研究工作  12-14
第二章压缩感知理论  14-29
  2.1 采样问题的出现  14-15
  2.2 传统的数据处理过程  15-16
  2.3 压缩感知  16-28
    2.3.1 压缩感知理论框架  17-18
    2.3.2 信号的稀疏表示  18-20
    2.3.3 设计观测矩阵  20-24
    2.3.4 信号重构  24-28
  2.4 本章小结  28-29
第三章脉冲超宽带  29-42
  3.1 超宽带的历史与背景  29
  3.2 超宽带的定义  29-30
  3.3 超宽带的技术特点  30-32
  3.4 UWB的实现方案  32-37
    3.4.1 脉冲超宽带(IR-UWB)  32-37
    3.4.2 多带正交频分复用超宽带(MB-OFDM UWB)  37
  3.5 载波同步脉冲超宽带  37-41
  3.6 本章小结  41-42
第四章压缩感知应用于脉冲超宽带  42-66
  4.1 IR-UWB与压缩感知  42-51
    4.1.1 IR-UWB信号稀疏性分析  43-46
    4.1.2 IR-UWB信号压缩采样与重构  46-51
  4.2 载波同步脉冲超宽带信号的压缩感知  51-53
    4.2.1 载波同步脉冲超宽带信号稀疏性分析  52-53
    4.2.2 载波同步脉冲超宽带信号的压缩采样与重构  53
  4.3 压缩感知技术在超宽带信道建模领域的应用  53-65
    4.3.1 SV超宽带信道模型  53-56
    4.3.2 利用压缩感知对超宽带信道进行建模  56-60
    4.3.3 超宽带信道下IR-UWB信号的压缩感知  60-65
  4.4 本章小结  65-66
第五章压缩感知脉冲超宽带在军事通信中的应用  66-69
  5.1 背景及提案目的  66
  5.2 应用价值及意义  66-67
  5.3 系统设计  67-68
    5.3.1 发射端  67
    5.3.2 接收端  67-68
  5.4 本章小结  68-69
第六章结束语  69-71
参考文献  71-75
致谢  75-76
攻读硕士学位期间发表的论文  76

压缩感知在脉冲超宽带中的应用研究

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