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2018届研究生博士学位论文学校代号:10269
学号:52121500010

稀疏信号的超宽带系统参数估计与检测分析

院系:计算机科学与软件工程学院
专业:软件工程
研究方向:信号处理
指导教师:郁文生教授
博士研究生:李晓飞

2018年4月

Dissertationfordoctoraldegreein2018StudentID:52121500010
Universitycode:10269

EASTCHINANORMALUNIVERSITY

ParameterEstimationandDetection
Analysisofultra-widebandsystembasedon
SparseSignalProcessing

Department:SchoolofComputerScienceand
SoftwareEngineering
Major:SoftwareEngineering
Researchdirection:SignalProcessing
Supervisor:Prof.YuWenSheng
Candidate:LiXiaoFei

April,2018

华东师范大学学位论文原创性声明

郑重声明：本人呈交的学位论文《稀疏信号的超宽带系统参数估计与检测分
析》，是在华东师范大学攻读硕士/博士（请勾选）学位期间，在导师的指导下进
行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含
其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集
体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。

作者签名:日期:年月日

华东师范大学学位论文著作权使用声明

《稀疏信号的超宽带系统参数估计与检测分析》系本人在华东师范大学攻读
学位期间在导师指导下完成的硕士/博士（请勾选）学位论文，本论文的研究成果
归华东师范大学所有。本人同意华东师范大学根据相关规定保留和使用此学位论
文，并向主管部门和相关机构如国家图书馆、中信所和“知网”送交学位论文的
印刷版和电子版；允许学位论文进入华东师范大学图书馆及数据库被查阅、借阅；
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文。
本学位论文属于（请勾选）
（）1.经华东师范大学相关部门审查核定的“内部”或“涉密”学位论文*，
于年月日解密，解密后适用上述授权。
（）2.不保密，适用上述授权。

导师签名:本人签名:

年月日

*“涉密”学位论文应是已经华东师范大学学位评定委员会办公室或保密委员会
审定过的学位论文（需附获批的《华东师范大学研究生申请学位论文“涉密”审
批表》方为有效），未经上述部门审定的学位论文均为公开学位论文。此声明栏不
填写的，默认为公开学位论文，均适用上述授权。

李李李晓晓晓飞飞飞博士学位论文答辩委员会成员名单

姓名职称单位备注

教授主席

教授

教授

教授

教授

摘要

超宽带（UWB）通信系统的主要特点为高数据率，低成本和低功率传送并广
泛应用在无线通信，网络，雷达，图像以及定位系统里，但也具有建模误差，校
对不完善，环境变化以及多径干扰等缺点.压缩感知(Compressivesensing,CS)理
论的快速发展为超宽带通信系统信号处理问题提供了新的解决方案.压缩感知技
术将原始信号分解成稀疏信号，提取有价值的信息，速度会更快，更简单，而且
利用少量的数据准确检测和分析超宽带通信系统性能.本论文采用压缩感知理论
准确检测超宽带通信系统的信道性能，干扰性能以及定位性能，降低系统的误码
率以及尖峰噪声比率，并且重构稀疏信号，提出层次狄利克雷隐马尔科夫模型的
多任务压缩感知(HDP-HMM-MTCS)算法来检测超宽带稀疏信道，同时为了对超
宽带多址访问和噪声干扰进行检测，本文提出了基于层次缩减的贝叶斯压缩感
应(HSBCS)技术对超宽带系统的抗干扰能力和多址访问进行检测，降低了噪音干
扰误差.针对超宽带定位检测，本文提出了时间差到达(TDOA)和最小二乘法相结
合检测定位准确性，并且利用多任务压缩感知技术对稀疏信号恢复重建，能够用
一半的样品率恢复初始信号.
本文具体五部分工作安排：
•针对超宽带系统性能参数估计的实际应用，结合压缩感知的基础知识，讨
论和分析了稀疏信号的稀疏表示、稀疏信号的超宽带多址访问和防干扰问题以及
稀疏信号超宽带定位估计问题的基础理论知识.这是本课题的基础性工作.
•针对无线网络性能进行探讨和分析.为了提取有价值信息，首先建立信号参
数模型，并利用集中式最大期望(EM)参数估计算法对信号参数模型估计出全局参
数和局部参数,即在无线网络系统里利用集中式