超寬帶信號高效稀疏表示方法研究.pdf

1、引人矚目的超寬帶（Ultra-Wide Band,UWB）技術，在近場通信中成為了比較新穎的一種解決方案。超寬帶通信有著很多自身獨特的優(yōu)勢，例如高數(shù)據(jù)傳輸率以及低廉的設備成本造價等等。然而，由于超寬帶信號的高帶寬與經(jīng)典的奈奎斯特采樣定理的沖突，現(xiàn)有的高速數(shù)字/模擬轉換器在轉換速度和成本上難以滿足要求，導致了其發(fā)展進程的緩慢。
　　稀疏表示是壓縮感知理論（Compressed sensing,CS）框架中重要的一環(huán)，稀疏表示的主要作

2、用在于利用過完備字典（也可稱為過完備原子庫）來對信號進行稀疏分解，獲得包含信號重要信息的稀疏表示系數(shù)。壓縮感知理論新穎之處在于對信號所承載的信息的采樣，通過這種針對性地采樣策略大大降低了采樣速率，解除了傳統(tǒng)采樣定理對信號處理的束縛。
　　本論文圍繞稀疏表示方法應用在超寬帶通信信號上展開了若干研究工作。首先，對壓縮感知理論以及超寬帶通信系統(tǒng)的基本內(nèi)容進行了說明介紹，并針對超寬帶信號的自然稀疏性進行了探究和分析，驗證了將稀疏表示方法運

3、用在超寬帶信號上的可行性，為后文中將稀疏表示方法運用在超寬帶通信系統(tǒng)中打下基礎；其次，本論文研究并提出了一種新式的聚類字典構建方法，有效地解決了利用已有的字典訓練算法訓練出的字典冗余度過高的缺點，該改進方法削減了構建字典時所需的高計算復雜度并解決了冗余結構帶來的計算速度低的問題，通過軟件模擬仿真發(fā)現(xiàn)，利用改進后的聚類字典可以快速地完成稀疏分解過程，并獲得較好質量的重構信號；然后，本文又提出了一種基于集合劃分思想的稀疏分解算法。該算法通過