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基于压缩感知的宽带数字接收机关键技术研究的开题报告
一、选题的背景与意义
宽带数字接收机是无线通信中不可或缺的一个部分。在高速数据传输、成像雷达、多信号处理等领域都有广泛的应用。然而，随着数字通信技术的快速发展，数字接收机所要处理的信号也变得越来越复杂，对其性能及稳定性提出了更高的要求。此外，数字接收机需要应对多方面的挑战，包括高带宽信号的处理、高灵敏度接收机的设计等。
压缩感知作为一种新型信号处理理论，可以通过利用信号的稀疏性，从少量采样数据重建完整信号，避免了传统采样数据量大的问题。因此，利用压缩感知技术，可以有效提高数字接收机的处理效率，降低硬件成本，同时提高接收灵敏度，缩短信号处理时间，提升数字接收机性能。
本文旨在通过开展基于压缩感知的宽带数字接收机关键技术研究，探究如何应用压缩感知技术来提高数字接收机的性能，为数字通信领域的发展做出贡献。
二、研究的主要内容以及研究方法
（一）研究的主要内容
本文的研究主要内容包括以下三个方面：
1.基于压缩感知的信号采样与重建技术：在数字信号处理中，采样的过程对信号重建质量有着极大的影响。相对于传统的采样方法，基于压缩感知技术的采样重建方法可以在少量的采样信息下较为准确地重建完整信号。本文将研究基于压缩感知的信号采样与重建算法，并进行实验验证。
2.基于压缩感知的数字接收机设计：本文将基于压缩感知技术对传统的数字接收机进行改进，并进行硬件实现。研究数字接收机的信号采集、数字信号处理和数据输出等关键环节，并检验其在性能和功耗方面的好处。
3.仿真实验与性能分析：本文将采用MATLAB等软件进行仿真实验，对设计的数字接收机和算法进行性能分析，比较其在硬件复杂度、实时性、准确率等方面的优劣，从而验证其效果。
（二）研究方法
本文的研究方法主要包括以下三个方面：
1.文献调研：对压缩感知技术和数字接收机的有关研究进行宏观了解和深入分析，确定本文的研究方向和内容。
2.算法设计与实现：基于文献调研和综合考虑，确定数字接收机的设计方案，并开展基于压缩感知技术的信号采样与重建算法的设计和实现。
3.仿真实验与数据分析：利用MATLAB等工具对设计的数字接收机和算法进行仿真实验，并以实验结果为基础，对设计的硬件方案进行优化，并对性能参数进行分析和实验验证。
三、预期的研究成果
本文预期的研究成果包括以下三个方面：
1.完成了基于压缩感知的数字接收机关键技术的研究，提出了相应的设计方案和算法，并进行了实验验证，基于压缩感知技术的数字接收机展现了较好的性能和优势。
2.揭示了压缩感知技术在数字接收机中的应用效果，对数字接收机的设计与改进提供了新思路、新方法，为数字通信领域的发展带来新的前景。
3.提出了相应的研究论文，形成电子版论文文稿以及口头答辩的PPT稿件，并完成开题报告的撰写，论文定位到重要中外及学术期刊发表。
四、研究的可行性与创新性
（一）研究的可行性
1.研究基础扎实：本文所涉及的压缩感知技术和数字接收机相关理论和方法，并已经有了一定的基础研究和应用实践。
2.设备先进：本文研究所需的计算机设备、仿真软件、实验平台以及实验设备等都十分先进，可以很好地支持本文的研究工作。
3.实验数据可靠：在进行仿真实验时，将使用已有的公开数据集进行实验验证，并通过自主采集数据进行实验验证，确保数据的可靠性和准确性。
（二）研究的创新性
1.针对数字接收机实际应用过程中的采样与重建问题，提出了基于压缩感知技术的数字接收机设计方案。
2.利用压缩感知技术提高了数字接收机处理效率、准确性和灵敏度，同时缩短了信号处理时间，减少了硬件成本。
3.对所提出的算法进行了全面的实验验证，证明其在性能和功耗上的优越性，具有较好的应用前景。
五、参考文献
1.姜健.压缩感知[M].北京:科学出版社,2013
2.记者手记压缩感知:数字信号处理的新范式[J].电子世界,2013(08).
3.王志贤,王高峰,张磊.一种基于压缩感知的数字接收机设计方法*[J].航空计算技术,2016,46(10):169-175.
4.潘大山,张琪,王宇.数字接收机设计软件平台的研发与应用[J].通信世界,2017,18(03):49-54.
5.黄大帅,孙梦茜,彭鹏为.基于压缩感知的宽带接收机设计及实现[J].首都师范大学学报(自然科学版),2018,39(01):36-44.