【摘要】：隨著通信頻帶越來越高,為了更好地利用頻譜資源,對(duì)通信信道特征的研究顯得尤為重要。國內(nèi)外學(xué)者通過實(shí)地測(cè)量與實(shí)驗(yàn)室理論分析分別從信道噪聲、信道傳輸特征、阻抗特征等方面衡量各種場(chǎng)景下的通信環(huán)境。信道特征提取方法能夠分析提取各個(gè)場(chǎng)景下的噪聲以及信道傳輸特征數(shù)據(jù),以便于后期在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下量化和模擬現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)到的通信環(huán)境。本文將討論電力線通信場(chǎng)景下的信道特征提取分析方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)電力線噪聲和信道傳輸特征的實(shí)時(shí)壓縮提取與分析處理。由于傳統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換采集信道特征數(shù)據(jù)將面臨大數(shù)量處理問題,本文提出了一種基于壓縮感知技術(shù)的電力線噪聲特征和電力線信道傳輸特征提取分析方法。通過分析研究電力線噪聲特征和信道傳輸特征,利用其稀疏性,只需采集、提取、存儲(chǔ)少量的噪聲與信道特征有效參數(shù),從而減少數(shù)據(jù)處理量,降低對(duì)存儲(chǔ)硬件的要求與硬件成本。壓縮感知技術(shù)通過信號(hào)稀疏表示、測(cè)量壓縮信號(hào)、恢復(fù)重構(gòu)信號(hào)三個(gè)階段對(duì)采集到的電力線噪聲與信道沖擊響應(yīng)進(jìn)行處理和分析,在采集端充分利用采集信號(hào)自身特征對(duì)其壓縮測(cè)量,降低前端采集設(shè)備的要求,而將重點(diǎn)放在后端對(duì)于CS恢復(fù)重構(gòu)算法的設(shè)計(jì)上。作為CS重構(gòu)算法中易實(shí)現(xiàn)且運(yùn)用最廣泛的算法,本文將分析研究典型貪婪類算法:正交匹配追蹤算法(OMP,Orthogonal Matching Pursuit)、分段正交匹配追蹤算法(StOMP,Stagewise Orthogonal Matching Pursuit)、正則化正交匹配追蹤算法(ROMP,Regularized Orthogonal Matching Pursuit)以及子空間追蹤算法(SP,Subspace Pursuit)應(yīng)用于電力線噪聲特征和信道傳輸特征提取器分析模塊的重構(gòu)性能。不但從理論上分析了四種重構(gòu)算法的詳細(xì)實(shí)現(xiàn)過程和四類算法之間的關(guān)系,還通過Matlab仿真從算法的重構(gòu)誤差和算法運(yùn)行時(shí)間兩方面進(jìn)行性能分析。運(yùn)用四類重構(gòu)算法重構(gòu)壓縮測(cè)量的電力線信道特征,考慮壓縮維度和信噪比等因素對(duì)壓縮感知重構(gòu)算法的影響進(jìn)行仿真分析。根據(jù)理論分析結(jié)果和仿真分析結(jié)果,給出了相應(yīng)的結(jié)論,選取最適合運(yùn)用于電力線信道特征提取分析的CS重構(gòu)算法,模擬還原采集現(xiàn)場(chǎng)或特定場(chǎng)景下的電力線通信環(huán)境,用以測(cè)試各個(gè)廠家的PLC設(shè)備的通信性能是否符合使用要求。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN913.6

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本文編號(hào)：2548602