基于檢測的正交匹配追蹤算法及在頻譜檢測中的應(yīng)用
本文關(guān)鍵詞:基于檢測的正交匹配追蹤算法及在頻譜檢測中的應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:壓縮感知(Compressed Sensing, CS)為信號(hào)采樣理論帶來了一場新的變革。其只需少量的觀測值便能高效采集可壓縮信號(hào)的信息,這一特性決定了壓縮感知可以應(yīng)用到諸多領(lǐng)域,如:頻譜感知。壓縮頻譜感知技術(shù)一經(jīng)提出就引起了廣泛關(guān)注,它能夠以遠(yuǎn)低于奈奎斯特采樣速率對信號(hào)進(jìn)行采樣并運(yùn)用到頻譜感知技術(shù)當(dāng)中。目前提出的各種壓縮頻譜感知方法因其可以降低采樣速率和易于實(shí)現(xiàn)而被廣泛關(guān)注,由此產(chǎn)生了一些經(jīng)典的算法和改進(jìn)的算法,但是該類算法大多是在稀疏度已知的條件下進(jìn)行的,而實(shí)際應(yīng)用中信號(hào)的稀疏度通常是未知的。因此,本文在稀疏度未知的條件下,探討了一種基于檢測的正交匹配追蹤算法(Detection-based Orthogonal Match Pursuit Algorithm, DOMP)的頻譜檢測技術(shù),以較低的速率對信號(hào)進(jìn)行采樣和重構(gòu),來實(shí)現(xiàn)頻譜檢測。首先,論文對頻譜檢測的關(guān)鍵技術(shù)做了簡要的介紹,并就基于CS理論的頻譜檢測技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了討論。其次,論文分別闡述了基于主用戶發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的頻譜檢測算法,并就基于主用戶發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的不同頻譜檢測算法特點(diǎn)做了比較,對其中基于發(fā)射機(jī)的能量檢測算法進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)和分析。然后,論文討論了壓縮感知理論中的信號(hào)稀疏變換、觀測矩陣設(shè)計(jì)和重構(gòu)算法設(shè)計(jì),在此基礎(chǔ)上,分析了幾種常見的貪婪迭代算法,并做了仿真實(shí)驗(yàn)。并且針對先驗(yàn)條件未知的情況,討論了DOMP重構(gòu)算法,并就此算法做了仿真實(shí)驗(yàn)。最后,在討論DOMP重構(gòu)算法與頻譜檢測技術(shù)中的能量檢測法的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)在稀疏度未知情況下的單節(jié)點(diǎn)檢測。由于單點(diǎn)檢測可能出現(xiàn)隱藏終端和陰影效應(yīng)等問題,在可靠性及實(shí)用性等方面都有一定的缺陷,故引入多節(jié)點(diǎn)協(xié)同檢測方法,并將多節(jié)點(diǎn)檢測與單節(jié)點(diǎn)檢測作對比,進(jìn)行了仿真和性能分析。分析結(jié)果表明,多點(diǎn)檢測檢測出頻譜空洞的概率更高,能夠很好地解決單點(diǎn)檢測存在的隱藏終端和陰影效應(yīng)等問題。
【關(guān)鍵詞】:頻譜感知 壓縮感知 基于檢測的正交匹配算法 能量檢測算法
【學(xué)位授予單位】:安徽大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TN911.7
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 第一章 緒論8-13
- 1.1 引言8
- 1.2 頻譜感知技術(shù)8-9
- 1.3 壓縮感知技術(shù)9-10
- 1.4 基于壓縮感知的頻譜感知技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
- 1.5 論文主要工作和結(jié)構(gòu)安排11-13
- 第二章 頻譜感知算法分析13-27
- 2.1 引言13
- 2.2 頻譜感知理論及模型13-15
- 2.2.1 頻譜感知理論13-14
- 2.2.2 頻譜感知模型14-15
- 2.3 基于主用戶發(fā)射端和接收端的頻譜檢測法15-21
- 2.3.1 主用戶發(fā)射端檢測15-19
- 2.3.2 主用戶接收端檢測19-21
- 2.4 多認(rèn)知用戶頻譜感知技術(shù)21-23
- 2.5 頻譜感知算法的性能比較和仿真分析23-26
- 2.5.1 頻譜感知算法的性能比較23-24
- 2.5.2 仿真分析24-26
- 2.6 本章小結(jié)26-27
- 第三章 基于檢測的正交匹配追蹤算法27-46
- 3.1 引言27
- 3.2 壓縮感知概述、問題描述及信號(hào)的稀疏表述27-30
- 3.3 信號(hào)重構(gòu)算法的設(shè)計(jì)30-31
- 3.4 貪婪追蹤算法31-37
- 3.5 基于檢測的正交匹配追蹤(DOMP)算法37-45
- 3.5.1 OMP的殘差向量分析38-40
- 3.5.2 對于殘差的假設(shè)檢驗(yàn)40-42
- 3.5.3 門限選擇42-43
- 3.5.4 仿真結(jié)果及分析43-45
- 3.6 本章小結(jié)45-46
- 第四章 基于DOMP重構(gòu)算法的頻譜感知46-57
- 4.1 引言46
- 4.2 基于DOMP算法的單用戶頻譜感知模型和方法46-48
- 4.3 基于DOMP算法的多用戶頻譜感知方法48-55
- 4.3.1 基于DOMP算法的多用戶頻譜感知過程48-49
- 4.3.2 仿真結(jié)果及性能分析49-55
- 4.4 本章小結(jié)55-57
- 第五章 結(jié)束語57-59
- 5.1 全文總結(jié)57-58
- 5.2 不足與展望58-59
- 參考文獻(xiàn)59-62
- 致謝62
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本文編號(hào):382399
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