本文選題：壓縮感知 + 脈沖超寬帶系統(tǒng)　； 參考：《電子科技大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：近年來(lái),人們對(duì)所有類型的無(wú)線服務(wù)的需求急劇上升,未來(lái)無(wú)線通信市場(chǎng)還將會(huì)得到大幅度擴(kuò)張。頻帶等資源的稀缺性制約著無(wú)線通信的發(fā)展,而UWB系統(tǒng)可以與其他系統(tǒng)分享頻帶并且能夠在低功率下運(yùn)行,因此具有很高的應(yīng)用前景。本文將主要關(guān)注脈沖超寬帶系統(tǒng)(IR-UWB)系統(tǒng)的檢測(cè)器設(shè)計(jì)領(lǐng)域。高速率采樣是IR-UWB檢測(cè)器面臨的一個(gè)主要挑戰(zhàn)。近年來(lái),壓縮感知技術(shù)在超寬帶領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越受到矚目。壓縮感知是一種新興的信號(hào)處理技術(shù),利用信號(hào)的稀疏性以及相關(guān)的重構(gòu)算法極大的降低了采樣速率。而基于壓縮感知的檢測(cè)器所要求的采樣速率遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的奈奎斯特速率,使其在功能實(shí)現(xiàn)上更加簡(jiǎn)潔,并且具有非常高的性能表現(xiàn)。但是,這種檢測(cè)器不是專門為IR-UWB信號(hào)所設(shè)計(jì)。另外,這種檢測(cè)器要求大量的相關(guān)器去捕捉信號(hào)能量,具體實(shí)現(xiàn)上有一定難度。本文首先把基于壓縮感知的檢測(cè)器和能量檢測(cè)器進(jìn)行比較,結(jié)果證明如果基于壓縮感知的檢測(cè)器在具備足夠相關(guān)器的條件下,其性能超越能量檢測(cè)器。然后,本文提出一種廣義壓縮感知檢測(cè)器,通過(guò)在模擬數(shù)字轉(zhuǎn)化器(ADC)能夠支持的范圍內(nèi)提高采樣率,可以減少所要求相關(guān)器的數(shù)量。同樣,本文研究了偽隨機(jī)相關(guān)器的碼率對(duì)壓縮感知檢測(cè)器性能的影響,給出了當(dāng)碼率低于奈奎斯特速率時(shí)的檢測(cè)概率邊界。最后,本文設(shè)計(jì)了一種更適合于IR-UWB信號(hào)的基于壓縮感知的結(jié)構(gòu)化相關(guān)器,并且推導(dǎo)出該相關(guān)器的性能極其邊界。相關(guān)仿真結(jié)果顯示使用這類相關(guān)器的壓縮感知檢測(cè)器在IR-UWB系統(tǒng)中比使用傳統(tǒng)的基于相關(guān)器的檢測(cè)器更具優(yōu)勢(shì)。
[Abstract]:In recent years, the demand for all types of wireless services has risen sharply, and the wireless communication market will expand greatly in the future. The scarcity of resources such as frequency band restricts the development of wireless communication, and UWB system can share the frequency band with other systems and can operate under low power, so it has a high application prospect. This paper will focus on the design of IR-UWB system detector. High rate sampling is a major challenge for IR-UWB detectors. In recent years, the application of compressed sensing technology in UWB has attracted more and more attention. Compression sensing is a new signal processing technology, which greatly reduces the sampling rate by using the sparse signal and related reconstruction algorithms. The compression sensing detector requires a much lower sampling rate than the traditional Nyquist rate, which makes it more concise in the functional implementation and has a very high performance. However, this detector is not specifically designed for IR-UWB signals. In addition, the detector requires a large number of correlators to capture signal energy, which is difficult to implement. In this paper, the compression sensing based detector and the energy detector are compared. The results show that if the compression sensing based detector has enough correlators, its performance surpasses the energy detector. Then a generalized compression sensing detector is proposed which can reduce the number of required correlators by increasing the sampling rate within the range supported by the analog digital converter (ADC). The influence of the bit rate of pseudorandom correlator on the performance of compression sensing detector is also studied in this paper. The detection probability boundary is given when the bit rate is lower than Nyquist rate. Finally, a compressing aware structured correlator is designed for IR-UWB signals, and the performance of the correlator is derived. Correlation simulation results show that the compression sensing detector using this kind of correlator is superior to the traditional correlating-based detector in IR-UWB system.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN925

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本文編號(hào)：1887670