基于壓縮感知的無線定位關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著新一代信息技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對無線定位的需求越來越大，對無線定位技術(shù)的研究也越來越重視。超寬帶(UWB)信號對短距離高數(shù)據(jù)速率和長距離低數(shù)據(jù)速率而言，具有隱蔽性好，傳輸速率高和功耗低等優(yōu)勢，特別適合于短距離高精度的無線定位。然而超寬帶的信號占據(jù)龐大的信號帶寬，根據(jù)奈奎斯特采樣定理，需要極高的采樣率，對硬件的要求也極高。壓縮感知理論的出現(xiàn)，給低速率采樣技術(shù)帶來了機(jī)遇，能夠?qū)崿F(xiàn)用遠(yuǎn)低于奈奎斯特采樣速率對信號進(jìn)行采樣，然后再通過一定的恢

2、復(fù)算法對采樣后的信號進(jìn)行恢復(fù)。
　　本文針對常規(guī)無線電定位技術(shù)中的不足，研究了基于ESPRIT算法和壓縮感知的低速率采樣時(shí)延估計(jì)方法，二者對超寬帶無線定位精度的提高具有積極意義，同時(shí)對所提出的方法進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)和性能分析。論文的主要工作如下:
　　(1)對常用的無線定位技術(shù)及算法進(jìn)行了分析和綜述，分析了定位技術(shù)及算法的基本原理、適用場景以及典型應(yīng)用，對現(xiàn)有的定位技術(shù)以及算法進(jìn)行了對比分析。對壓縮感知的背景、基本思想及其在定位

3、中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，并重點(diǎn)從數(shù)學(xué)上對該理論進(jìn)行了分析。
　　(2)在壓縮感知理論的研究基礎(chǔ)上對隨機(jī)解調(diào)、調(diào)制帶寬轉(zhuǎn)換器以及平移不變空間中的壓縮采樣這三類典型的壓縮采樣技術(shù)的基本原理、時(shí)域和頻域的數(shù)學(xué)分析進(jìn)行了深入研究，并從信號模型、采樣方案以及重構(gòu)算法等方面對壓縮采樣技術(shù)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　(3)研究了一種基于ESPRIT算法的低采樣率時(shí)延估計(jì)方法，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)模型、信號模型以及采樣方案，推導(dǎo)了時(shí)延估計(jì)算法，從信噪比、信