[發(fā)明專利]基于壓縮感知的直接序列擴(kuò)頻信號(hào)采集和恢復(fù)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210150961.1
• 申請日: 2012-05-15
• 公開（公告）號(hào): CN102710568A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安建平;王帥;王鐵星;卜祥元;周榮花;劉珩;楊杰
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L25/03
• 分類號(hào): H04L25/03;H04B1/707
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 郭德忠;李愛英

1.一種基于壓縮感知的直接序列擴(kuò)頻信號(hào)采集和恢復(fù)方法，其特征在于，該方法的具體步驟為：

步驟一、確定用于對(duì)直接序列擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行壓縮感知恢復(fù)的基Ψ；

①確定直接序列擴(kuò)頻信號(hào)的等效基帶：

在不考慮信號(hào)載波且未加噪聲的情況下，對(duì)于直接序列擴(kuò)頻通信系統(tǒng)，接收機(jī)所接收的信號(hào)s(t)的等效基帶表示為：

s(t)=Σp=1PΣq=1Qγpb(q)u[t-(q-1)Ts-τp]---(1)]]>

其中，P為可分辨多徑數(shù)量；Q為信號(hào)幀長度；T_s為碼元周期；γ_p為第p條可分辨多徑的復(fù)幅度；τ_p為第p條可分辨多徑的延時(shí)，t為時(shí)間；b(q)∈{-1,+1}為第q個(gè)對(duì)極碼元；u(t)為擴(kuò)頻波形，T_c為碼片周期，L為擴(kuò)頻增益，c(l)表示長度為L的擴(kuò)頻碼，g(t)為截?cái)嗟膸蕹尚尾ㄐ危琹為擴(kuò)頻碼中的碼片序號(hào)；

②對(duì)（1）式進(jìn)行離散化：

假設(shè)接收機(jī)以Nyquist采樣速率f_NSR＝2/T_c對(duì)s(t)進(jìn)行采樣，則有：

s(n)=Σp=1PΣq=1Qθp,qu[n-1fNSR-(q-1)Ts-τp]---(2)]]>

其中，n∈[1，N]，N為以f_NSR進(jìn)行采樣時(shí)，一幀信號(hào)的采樣點(diǎn)數(shù)；

③根據(jù)稀疏性的數(shù)學(xué)定義構(gòu)造基Ψ為:

其中，n∈[1，N]，k∈[1，U]，U=QDL，δ＝T_c/D，D為以δ為間隔對(duì)碼片周期進(jìn)行分段得到的分段數(shù)，D≥16，DL>>P；則有：其中，由稀疏性的定義，可知直接序列擴(kuò)頻信號(hào)在所構(gòu)建的基Ψ下是稀疏的，稀疏度為PQ；

④確定測量矩陣；

根據(jù)稀疏度PQ，選定常用的測量矩陣Φ_M×N，測量矩陣的行數(shù)c為常數(shù)；

步驟二、在基Ψ下對(duì)信號(hào)s(t)進(jìn)行采集和恢復(fù)，具體為：

①接收機(jī)所接收的模擬信號(hào)r(t)輸入M個(gè)具有積分功能的低通濾波器，分別得到信號(hào)a₁(t)~a_M(t)，以的速率分別對(duì)a₁(t)~a_M(t)進(jìn)行采樣，每次采樣共得到M個(gè)采樣點(diǎn)，將M個(gè)采樣點(diǎn)構(gòu)成向量即采樣結(jié)果；

②根據(jù)采樣結(jié)果基Ψ_N×U和測量矩陣Φ_M×N，采用壓縮感知的恢復(fù)方法，得到的估計(jì)值將基Ψ_N×U與相乘得到直接序列擴(kuò)頻信號(hào)的估計(jì)值中的元素即為信號(hào)s(n)的估計(jì)值

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述測量矩陣Φ_M×N選擇高斯隨機(jī)矩陣或Rademacher矩陣。