基于压缩感知的脉冲超宽带系统的检测器设计-通信与信息系统专业论文.docx

独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名: 日期: 年 月 日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)作者签名: 导师签名:日期: 年 月 日摘 要摘 要近年来,人们对所有类型的无线服务的需求急剧上升,未来无线通信市场还将会得到大幅度扩张。频带等资源的稀缺性制约着无线通信的发展,而UWB系统可以与其他系统分享频带并且能够在低功率下运行,因此具有很高的应用前景。本文将主要关注脉冲超宽带系统(IR-UWB)系统的检测器设计领域。高速率采样是IR-UWB检测器面临的一个主要挑战。近年来,压缩感知技术在超宽带领域的应用越来越受到瞩目。压缩感知是一种新兴的信号处理技术,利用信号的稀疏性以及相关的重构算法极大的降低了采样速率。而基于压缩感知的检测器所要求的采样速率远低于传统的奈奎斯特速率,使其在功能实现上更加简洁,并且具有非常高的性能表现。但是,这种检测器不是专门为IR-UWB信号所设计。另外,这种检测器要求大量的相关器去捕捉信号能量,具体实现上有一定难度。本文首先把基于压缩感知的检测器和能量检测器进行比较,结果证明如果基于压缩感知的检测器在具备足够相关器的条件下,其性能超越能量检测器。然后,本文提出一种广义压缩感知检测器,通过在模拟数字转化器(ADC)能够支持的范围内提高采样率,可以减少所要求相关器的数量。同样,本文研究了伪随机相关器的码率对压缩感知检测器性能的影响,给出了当码率低于奈奎斯特速率时的检测概率边界。最后,本文设计了一种更适合于IR-UWB信号的基于压缩感知的结构化相关器,并且推导出该相关器的性能极其边界。相关仿真结果显示使用这类相关器的压缩感知检测器在IR-UWB系统中比使用传统的基于相关器的检测器更具优势。关键字:压缩感知,脉冲超宽带系统,检测器,相关器ABSTRACTABSTRACTInrecentyears,therequirementsforallkindsofwirelessserviceforpeoplehaveincreaseddramatically,-,pressedsensing-,manyofthedesignsarenotspecificallyappliedforIR-UWBsignals,andthenumberofcorrelatiorsrequiredtocapturetheIR-,thispaperstudiedontheUWBsystemmodel,,thispaperintroducedseveraldetectordesignsforUWBsystem,paredtheperformancebetweenCS-,itshowedtheperformanceofCS-,weproposedageneralizedCS-baseddetectorstha