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基于压缩感知的脉冲超宽带无线通信接收系统的中期报告
一、研究背景
脉冲超宽带（Ultra-Wideband,UWB）通信技术因其带宽宽广、抗干扰性好等特点，被广泛应用于军事、民用和商业领域。在脉冲超宽带系统中，接收端需要实现信号的高速采样和大量数据的处理。传统的接收机设计需要高成本的硬件设备和复杂的算法，对系统的实现和应用带来挑战。
压缩感知（CompressedSensing,CS）是一种新型的信号采样和重构方法，可以将高维信号压缩到较低的维度，从而减少采样数据的量同时保持信号的完整性。压缩感知技术已经成功应用于各种领域，如成像、信号处理和通信等。
在脉冲超宽带无线通信接收系统中，采用压缩感知可以降低接收机的复杂度和成本，提高系统的可靠性和效率。因此，基于压缩感知的脉冲超宽带无线通信接收系统成为当前研究热点之一。
二、研究内容
本文研究的主要内容是基于压缩感知的脉冲超宽带无线通信接收系统。具体研究内容包括以下几个方面：
1.系统设计和实现
本文基于FPGA平台设计和实现了压缩感知的脉冲超宽带无线通信接收系统。系统包括两部分：压缩感知采样模块和信号重构模块。
压缩感知采样模块实现了信号的采样和压缩，将信号转换成低维稀疏信号。该模块包括前置放大器、模数转换器和压缩矩阵等部分。
信号重构模块实现了对压缩信号的重构和解调，将采样数据重构成原始信号。该模块包括压缩感知算法、解码器和数字信号处理器等部分。
2.压缩感知算法优化
为提高系统的重构效率和准确度，本文对压缩感知算法进行了优化。主要包括基于分组稀疏编码的压缩感知算法和自适应阈值选择策略等。
基于分组稀疏编码的压缩感知算法将输入信号分成若干组，每组进行单独编码和解码，从而提高重构精度和减少重构时间。
自适应阈值选择策略根据输入信号的稀疏程度和噪声水平，动态调整重构阈值，减少误差和提高重构效率。
3.系统测试和性能评估
本文对设计实现的压缩感知的脉冲超宽带无线通信接收系统进行了测试和性能评估。主要包括系统的重构精度、重构时间和功耗等方面的评估。
采用多种不同信号进行测试，评估系统的重构精度和鲁棒性。同时，测试系统的重构时间和功耗等性能指标，分析系统的适用性和优化空间。
三、研究目标和意义
本文研究的目标是设计实现一种基于压缩感知的脉冲超宽带无线通信接收系统。主要目标包括：
实现系统的硬件设计和算法优化，提高系统的重构精度和效率。
评估系统的性能，分析系统的适用性和优化空间。
通过实验验证，验证压缩感知技术在脉冲超宽带无线通信接收系统中的可行性、效果和优点。
本文的研究将有助于推动基于压缩感知的脉冲超宽带无线通信技术的发展，提高系统的可靠性和效率，为脉冲超宽带通信系统的应用和推广提供支持。