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《海南大学》 2017年
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基于压缩感知的宽带频谱检测算法研究

佟明磊  
【摘要】:随着无线通信业务的发展和用户数量的增长,频谱资源日渐稀缺。然而,在已分配出去的频段中存在着许多频谱空洞。有效地找到并利用这些空闲频段进行通信,就能进一步提高频谱资源的利用率。压缩感知利用信号的稀疏性,可应用在空闲频段较多(如海上通信)的频谱检测中。本文研究基于压缩感知的宽带频谱检测算法,着重在占用频段载频和带宽未知的宽带频谱检测场景。本文首先设计了一种基于调制宽带转换器(MWC)的宽带频谱检测算法。在MWC压缩感知架构下,提出利用压缩采样匹配追踪(CoSaMP)算法改进利用正交匹配追踪(OMP)的压缩感知频谱检测算法。仿真结果显示与基于MWC使用OMP的算法相比,尤其是在低信噪比情况下,该算法具有更大的正确支撑集恢复百分比。为了更有效地利用海上的频谱空洞,本文还设计了一种基于压缩感知的多船舶协作宽带频谱检测算法。该算法采用块稀疏同步压缩采样匹配追踪(BSCoSaMP)算法作为实现协作频谱检测的联合信号重构改进算法。仿真结果显示与采用块稀疏同步正交匹配追踪(BSOMP)算法的协作频谱检测联合信号重构算法相比,尤其是在低信噪比的情况下,该算法可以得到更高的正确支撑集恢复百分比。本文所设计的算法能够提高低信噪比下宽带频谱检测的准确率,有助于宽带空闲频段的检测,以提高频谱资源的利用率。
【学位授予单位】:海南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN925

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