壓縮感知理論在超寬帶系統(tǒng)中的應用.pdf

1、超寬帶（Ultra-Wideband, UWB）具有抗干擾性好、傳輸速度高、空間容量大、功耗極低等優(yōu)點，在高速信息傳輸、測距與成像、無線傳感器網(wǎng)絡、雷達探測等領域被廣泛應用。然而，以Nyquist-Shannon定理為理論基礎的采樣技術已滿足不了UWB系統(tǒng)對信號高速采樣的需求，信號的高速采樣已然成為UWB研究中一個難以攻克的技術瓶頸。
　　壓縮感知（Compressive Sensing,CS）是一種突破傳統(tǒng)信號處理模式的全新的信

2、號采樣和處理理論，該理論能用遠低于Nyquist-Shannon采樣定理要求的速率，對可壓縮信號進行采樣和重構。CS理論的出現(xiàn)為UWB系統(tǒng)的信號采集和處理提供了一種新的解決方案。
　　本論文就是圍繞CS理論在UWB采樣系統(tǒng)中的應用而開展的研究工作。首先對CS理論的主要內容和算法進行了系統(tǒng)的分析和介紹，為將CS理論合理運用在UWB采樣系統(tǒng)中打好了基礎；其次，本論文提出了一種基于CS理論的UWB信號處理方案，并利用數(shù)值仿真的方法對線形

3、和圓形兩種陣列天線接收到的調制高斯型時域瞬態(tài)UWB陣列信號進行CS處理，驗證了該信號處理方案的可行性和有效性；最后，為了進一步降低UWB系統(tǒng)的采樣率，本論文對所提出的基于CS理論的UWB信號處理方案進行進一步的優(yōu)化。同時，也為稀疏基函數(shù)的選擇提出了一些有效選擇方法。優(yōu)化后，在保證精確重構的前提下，可以使采樣率降低至Nyquist-Shannon采樣率的5％以內，這對于克服傳統(tǒng)采樣系統(tǒng)對UWB陣列信號采樣的瓶頸限制有著重要的意義。本文所提