A Compressed Sensing Approach to Channel Estimation in Impulse-Radio Ultra-Wideband (IR-UWB) Communication
No Thumbnail Available
Date
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Saudi Digital Library
Abstract
ملخص الرسالة الاسم الكامل: سيد فراز احمد عنوان الرسالة: طريقة استشعار الضغط للحصول على تقدير قناة الاندفاع - الاتصال بالراديو (UWB - IR) فائقة الاتساع التخصص: هندسة كهربائية. تاريخ الدرجة العلمية: يونيو 2011 تعالج هذه الرسالة مشكلة تقدير القناة في الاندفاع للإذاعة لنظام الاتصالات فائقة الاتساع (UWB - IR). إن الاتصالات UWB- IR تستفيد من انخفاض نبضات دورة العمل لنقل البيانات عبر قناة لاسلكية. حيث يتم توزيع الطاقة المنقولة عبر عدد كبير من المكونات المتعددة (MPCs). عند الاستقبال نحتاج الى تقدير المكونات المتعددة (MPCs) بدقة لالتقاط ما يكفي من الطاقة للاتصالات ناجحة. تم في هذا العمل استخدام نموذج قناة (IEEE 802.15.4a) وعلى افتراض أن القناة خطية ثابتة من الزمن (LTI) تصبح مشكلة تقدير القناة عبارة عن تقدير الصنابير للقناة المتفرقة والتأخير بهم. و بسبب أن عرض النطاق الترددي للإشارة كبيرة جدا وأخذ العينات معدل Nyquist (~ 16 غيغاهيرتز.) غير عملي ولذلك فإننا نقدر الصنابير القناة من الإصدارات subsampled من ملف ردت إشارة. تم اعتبار شكل نبضة المرسلة هو المشتق الثاني للنبض غاوسي (Gaussian). تم تقسيم مشكل تقدير القناة إلى قسمين: (1) التقدير لدعم القناة ويتبع ذلك (2) التقدير لمعاملات الدعم (سعة القناة). تم استغلال تبعثر الإشارة لتقليل مساحة البحث عن دعم القناة باستخدام ثلاث طرق مختلفة: الخوارزمية الوراثية, الارتباط والاستشعار المضغوط. في تقدير النهج الكلاسيكي تم تطوير مقدر قليل التعقيد الأقصى احتمال (ML - LC) من خلال الاستفادة من البنية الأساسية للمشكلة. في الإطار البايزي (Bayesian) أولا نقدر القناة متحللة من خلال دمج وكلما كانت الإحصاءات المتعددة وصول الوقت مسبقا لمدة ثلاث حالات مختلفة من الإحصاءات السعة , وبالتحديد (1) غير الغاوسي (2) غير الغاوسي مع معرفة إحصاءات الدرجة الثانية من نموذج IEEE (3) الغاوسي . ثانيا تم بشكل مشترك تقدير لدعم القناة والمعاملات والاستفادة من هيكل المشكلة للحد من التعقيد الحسابي واقتراح مقدر قناة منخفض التعقيد MMSE (LC - MMSE). تمت مقارنة الأداء بالأساليب المختلفة من حيث الجذر تطبيع متوسط خطأ سكوير (NRMSE) في تقدير أوقات وصول المكونات المتعددة (MPC ) من حيث والتقاط الطاقة في حضور AWGN. وقد تفوق المقدر منخفض التعقيد بالمسمى تحديدا ب (LC-ML and LC-MMSE) والذي تم تطويره في هذه الرسالة على المقدرات التقليدية لقناة UWB. إضافة الى ذلك فان التعقيد الحسابي اقل بكثير مقارنة لاستشعار الضغط (ML و MMSE ).