本文關(guān)鍵詞：壓縮感知超寬帶信道估計(jì)中噪聲抑制方法的研究　出處：《山東大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：超寬帶系統(tǒng)傳輸信息的速度快,具有良好的保密性和魯棒性,并且與無線局域網(wǎng)、藍(lán)牙、WIMAX等通信系統(tǒng)具有良好的共存性,是5G通訊系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。信道估計(jì)是超寬帶數(shù)字接收機(jī)進(jìn)行均衡、解調(diào)和檢測的基礎(chǔ)。由于超寬帶信號(hào)具有極寬的帶寬,所需的奈奎斯特采樣速率極高,對接收機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換電路和存儲(chǔ)空間都提出巨大的挑戰(zhàn)。近年來,壓縮感知理論被應(yīng)用于超寬帶信道估計(jì),有效地降低了信號(hào)采樣速率。然而,壓縮感知固有的噪聲倍增效應(yīng)制約了信道估計(jì)精度,進(jìn)而惡化接收機(jī)檢測性能。本文面向超寬帶接收機(jī)設(shè)計(jì)與應(yīng)用需求,研究基于壓縮感知的超寬帶信道估計(jì)算法,力圖有效抑制噪聲倍增效應(yīng),提高信道估計(jì)精度。具體工作內(nèi)容分為兩個(gè)部分:1.為抑制壓縮感知過程中的噪聲倍增效應(yīng),從超寬帶信號(hào)統(tǒng)計(jì)先驗(yàn)知識(shí)入手,提出一種基于先驗(yàn)知識(shí)的觀測矩陣構(gòu)建方法。所構(gòu)建的觀測矩陣將隨機(jī)矩陣與超寬帶信號(hào)特征向量字典進(jìn)行融合,可以保證有效捕獲超寬帶信號(hào)能量,同時(shí)濾除大部分噪聲。與傳統(tǒng)的隨機(jī)觀測矩陣相比,觀測向量的信噪比得到大幅提升,有力地抑制了壓縮感知過程中的噪聲倍增效應(yīng)。仿真結(jié)果從信道波形匹配度、相關(guān)系數(shù)、觀測信號(hào)信噪比和相干接收機(jī)誤碼率等多個(gè)方面都證明了所提方法擁有良好的抗噪聲特性。2.為進(jìn)一步提升信道估計(jì)精度,研究具有主分量保護(hù)能力的信號(hào)重構(gòu)算法,設(shè)計(jì)了一種新型的基于特征向量字典的重構(gòu)算法。該算法依據(jù)超寬帶信號(hào)在特征向量字典內(nèi)的先驗(yàn)知識(shí),預(yù)先挑選出全息字典內(nèi)對應(yīng)信號(hào)主分量的重要原子,避免了噪聲對貪婪算法正確匹配原子挑選過程的干擾。該算法擁有良好的魯棒性、計(jì)算復(fù)雜度低,能夠快速地完成對信號(hào)的稀疏逼近。仿真實(shí)驗(yàn)將基于特征向量字典的重構(gòu)算法和其他典型重構(gòu)算法進(jìn)行了比較,結(jié)果表明基于特征向量字典的重構(gòu)算法在低信噪比下具有最好的信道估計(jì)性能。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN911.23

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本文編號(hào)：1316890