發(fā)布時(shí)間：2017-07-18 13:16

  本文關(guān)鍵詞：基于Golay序列的壓縮感知信道估計(jì)

  更多相關(guān)文章： 壓縮感知 信道估計(jì) 多徑時(shí)延估計(jì) Golay序列 OFDM系統(tǒng)

【摘要】：正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplex,OFDM)技術(shù),在通信中具有許多優(yōu)越性,包括較好的抑制通信過(guò)程中產(chǎn)生的時(shí)延擴(kuò)展以及多徑衰落和具有很高的頻譜利用率,因此被廣泛應(yīng)用于目前的3G、4G通信系統(tǒng)中。OFDM系統(tǒng)的相干檢測(cè)需要對(duì)信道進(jìn)行估計(jì),且估計(jì)精度將直接影響整個(gè)系統(tǒng)的性能,因此信道估計(jì)被列為OFDM系統(tǒng)的三大關(guān)鍵技術(shù)之一。傳統(tǒng)的信道估計(jì)是假設(shè)信道具有多條徑而且大部分徑上含有較高的能量,而在實(shí)際上,信道往往具有稀疏性,即信道抽頭系數(shù)只有小部分非零大部分為零。在2006年,Donoho[1][2]與Candes[3]等提出了一種具有革命性的信號(hào)處理方法,被大家稱作為壓縮感知理論(Compressed Sensing,CS),該理論指出,如果信號(hào)是稀疏的或者是可壓縮的,在對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣時(shí),可以遠(yuǎn)低于Nyquist采樣速率,然后利用優(yōu)化算法能夠高概率重構(gòu)出原始信號(hào)。目前,大部分基于壓縮感知的信道估計(jì)方法中,都是采用隨機(jī)序列作為訓(xùn)練信號(hào)進(jìn)行信道估計(jì),由于隨機(jī)序列在硬件上難以產(chǎn)生,并且在重構(gòu)原始信號(hào)時(shí)計(jì)算量較大,在OFDM系統(tǒng)中會(huì)產(chǎn)生較高的峰均比。因此,本文針對(duì)上述研究的基礎(chǔ),首先分析了無(wú)線信道是否滿足稀疏性,這樣為CS理論運(yùn)用到信道估計(jì)中提供了可靠的條件,依據(jù)通信原理當(dāng)中的卷積知識(shí)搭建估計(jì)模型,然后分析如何使用訓(xùn)練序列構(gòu)造一個(gè)托普利茲結(jié)構(gòu)的測(cè)量矩陣,最后利用確定性Golay序列良好的自相關(guān)性、定時(shí)同步性能良好、峰均比低的特點(diǎn),使用Golay序列作為訓(xùn)練序列對(duì)稀疏信道進(jìn)行信道估計(jì),并將其對(duì)信道沖擊響應(yīng)估計(jì)值的性能影響與隨機(jī)高斯序列進(jìn)行比較,以及對(duì)比兩種序列在重構(gòu)信道沖擊響應(yīng)時(shí)的計(jì)算復(fù)雜度。最后,研究利用Golay序列作為訓(xùn)練序列,在接收端對(duì)信號(hào)進(jìn)行過(guò)采樣建立壓縮感知碼片內(nèi)的多徑時(shí)延估計(jì)模型。實(shí)驗(yàn)仿真表明:Golay序列以及隨機(jī)高斯序列兩種序列都可以重構(gòu)出稀疏信道非零抽頭系數(shù),但是Golay確定性訓(xùn)練對(duì)稀疏信道沖激響應(yīng)估計(jì)值的均方誤差(Mean Square Error,MSE)要比隨機(jī)高斯序列小,并且在OFDM系統(tǒng)中Golay序列可以將峰均比嚴(yán)格地控制在3dB以內(nèi),在估計(jì)信道沖激響應(yīng)時(shí)計(jì)算復(fù)雜度低于高斯隨機(jī)序列。利用壓縮感知技術(shù)對(duì)碼片內(nèi)的多徑時(shí)延進(jìn)行估計(jì),在一定的信噪比和采樣點(diǎn)下可以精確估計(jì)出碼片內(nèi)的時(shí)延。
【關(guān)鍵詞】：壓縮感知 信道估計(jì) 多徑時(shí)延估計(jì) Golay序列 OFDM系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN929.53
【目錄】：

• 摘要4-5
• abstract5-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 研究背景及意義9-11
• 1.2 壓縮感知信道估計(jì)研究現(xiàn)狀11
• 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排11-13
• 第2章 OFDM系統(tǒng)以及無(wú)線信道特性13-24
• 2.1 OFDM系統(tǒng)介紹13-17
• 2.2 多徑衰落信道17-20
• 2.3 信道估計(jì)技術(shù)20-23
• 2.4 本章總結(jié)23-24
• 第3章 壓縮感知理論24-35
• 3.1 壓縮感知理論簡(jiǎn)介24-33
• 3.1.1 傳統(tǒng)采樣方法與壓縮感知采樣的區(qū)別24-26
• 3.1.2 信號(hào)的稀疏表示26-27
• 3.1.3 測(cè)量矩陣27-29
• 3.1.4 信號(hào)重構(gòu)算法29-33
• 3.2 壓縮感知應(yīng)用到信道估計(jì)中的可行性論證33
• 3.3 本章總結(jié)33-35
• 第4章 Golay序列壓縮感知信道估計(jì)35-49
• 4.1 Golay互補(bǔ)序列35-38
• 4.1.1 Golay序列簡(jiǎn)介35-36
• 4.1.2 Golay序列的產(chǎn)生方法36-38
• 4.2 信道稀疏性分析以及估計(jì)模型38-41
• 4.2.1 信道稀疏性分析38-39
• 4.2.2 稀疏信道估計(jì)模型39-41
• 4.3 OFDM系統(tǒng)中基于Golay序列的壓縮感知信道估計(jì)41-42
• 4.4 仿真結(jié)果與分析42-48
• 4.4.1 峰均比43-44
• 4.4.2 歸一化的均方誤差（MSE）以及匹配度44-47
• 4.4.3 計(jì)算復(fù)雜度以及仿真對(duì)比47-48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 第5章 基于Golay序列的壓縮感知多徑時(shí)延估計(jì)49-56
• 5.1 多徑信道時(shí)延估計(jì)模型49-51
• 5.2 壓縮感知多徑時(shí)延估計(jì)方法51-53
• 5.3 仿真分析53-55
• 5.4 本章小結(jié)55-56
• 第6章 總結(jié)與展望56-58
• 6.1 總結(jié)56-57
• 6.2 展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 致謝62-63
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文63-64
• 附錄B 攻讀碩士學(xué)位期間參與的項(xiàng)目64

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 周增光;唐娉;;基于質(zhì)量權(quán)重的Savitzky-Golay時(shí)間序列濾波方法[J];遙感技術(shù)與應(yīng)用;2013年02期

2 賈江華;;非均勻采樣下Savitzky-Golay算法的研究[J];工業(yè)設(shè)計(jì);2011年09期

3 劉九芬;李玉輝;陳嘉勇;張衛(wèi)明;;基于三元Golay隱寫(xiě)碼的快速隱寫(xiě)算法[J];計(jì)算機(jī)工程;2008年24期

4 蔡天凈;唐瀚;;Savitzky-Golay平滑濾波器的最小二乘擬合原理綜述[J];數(shù)字通信;2011年01期

5 周廣柱;楊鋒杰;王翠珍;;Lifting transform via Savitsky-Golay filter predictor and application of denoising[J];Journal of Coal Science & Engineering(China);2006年02期

6 李影;王曉君;劉健;;擴(kuò)展Golay碼的盲識(shí)別方法[J];河北科技大學(xué)學(xué)報(bào);2010年06期

7 王鎖梁，許秋嶸，王宏遠(yuǎn);交織擴(kuò)展Golay碼編譯碼器實(shí)現(xiàn)方案的研究[J];華中理工大學(xué)學(xué)報(bào);1994年11期

8 李玉輝;劉九芬;張衛(wèi)明;;基于二元Golay隱寫(xiě)碼的快速隱寫(xiě)算法[J];信息工程大學(xué)學(xué)報(bào);2007年03期

9 邊金虎;李愛(ài)農(nóng);宋孟強(qiáng);馬利群;蔣錦剛;;MODIS植被指數(shù)時(shí)間序列Savitzky-Golay濾波算法重構(gòu)[J];遙感學(xué)報(bào);2010年04期

10 魏波,鄧建國(guó);Golay碼在自適應(yīng)選頻系統(tǒng)中的應(yīng)用及其DSP實(shí)現(xiàn)[J];通信技術(shù);2003年10期

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 ;Golay國(guó)內(nèi)首間專賣店亮相哈爾濱[N];中國(guó)礦業(yè)報(bào);2004年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 李廣龍;基于Golay序列的壓縮感知信道估計(jì)[D];湘潭大學(xué);2015年

2 張朕源;標(biāo)準(zhǔn)Golay序列結(jié)構(gòu)研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

3 祝杰;二元Golay碼的構(gòu)造[D];遼寧師范大學(xué);2006年

4 瞿云云;基于Golay碼的信息協(xié)調(diào)協(xié)議[D];西南大學(xué);2009年

，

本文編號(hào)：557868