發(fā)布時間：2019-10-13 09:28

【摘要】：隨著通信頻帶越來越高,為了更好地利用頻譜資源,對通信信道特征的研究顯得尤為重要。國內外學者通過實地測量與實驗室理論分析分別從信道噪聲、信道傳輸特征、阻抗特征等方面衡量各種場景下的通信環(huán)境。信道特征提取方法能夠分析提取各個場景下的噪聲以及信道傳輸特征數據,以便于后期在實驗室環(huán)境下量化和模擬現場觀測到的通信環(huán)境。本文將討論電力線通信場景下的信道特征提取分析方法,實現對電力線噪聲和信道傳輸特征的實時壓縮提取與分析處理。由于傳統(tǒng)的模數轉換采集信道特征數據將面臨大數量處理問題,本文提出了一種基于壓縮感知技術的電力線噪聲特征和電力線信道傳輸特征提取分析方法。通過分析研究電力線噪聲特征和信道傳輸特征,利用其稀疏性,只需采集、提取、存儲少量的噪聲與信道特征有效參數,從而減少數據處理量,降低對存儲硬件的要求與硬件成本。壓縮感知技術通過信號稀疏表示、測量壓縮信號、恢復重構信號三個階段對采集到的電力線噪聲與信道沖擊響應進行處理和分析,在采集端充分利用采集信號自身特征對其壓縮測量,降低前端采集設備的要求,而將重點放在后端對于CS恢復重構算法的設計上。作為CS重構算法中易實現且運用最廣泛的算法,本文將分析研究典型貪婪類算法:正交匹配追蹤算法(OMP,Orthogonal Matching Pursuit)、分段正交匹配追蹤算法(StOMP,Stagewise Orthogonal Matching Pursuit)、正則化正交匹配追蹤算法(ROMP,Regularized Orthogonal Matching Pursuit)以及子空間追蹤算法(SP,Subspace Pursuit)應用于電力線噪聲特征和信道傳輸特征提取器分析模塊的重構性能。不但從理論上分析了四種重構算法的詳細實現過程和四類算法之間的關系,還通過Matlab仿真從算法的重構誤差和算法運行時間兩方面進行性能分析。運用四類重構算法重構壓縮測量的電力線信道特征,考慮壓縮維度和信噪比等因素對壓縮感知重構算法的影響進行仿真分析。根據理論分析結果和仿真分析結果,給出了相應的結論,選取最適合運用于電力線信道特征提取分析的CS重構算法,模擬還原采集現場或特定場景下的電力線通信環(huán)境,用以測試各個廠家的PLC設備的通信性能是否符合使用要求。
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TN913.6

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本文編號：2548602