基于计算智能的UWB系统发射与检测技术研究 全文2011-5-10.doc

河北工业大学博士学位论文论文题目基于计算智能的UWB系统发射与检测技术研究学号1009姓名刘南平所属学院信息工程学院学科专业名称微电子学与固体电子学研究方向智能信息处理导师姓名夏克文教授2011年5月8日基于计算智能的UWB系统发射与检测技术研究摘要UWB系统的发射与检测技术是研究超宽带系统的基础与重点,具有良好的研究价值和应用前景,它主要包括计算智能的集成优化算法研究,发射脉冲的优化设计与实现,多发射、多接收的优化设计,多用户检测优化技术的研究。针对当前该技术在上述四个方面存在的问题,本文在研究国内外最新研究成果的基础上,首先主要研究了基于计算智能的集成优化算法,并实现了以提供有效收发信机策略为首要问题的发射与检测技术的优化设计。论文的主要研究工作概括如下:1、基于计算智能的集成优化算法研究。在理论分析和仿真实验的基础上,重点研究了PSO、SVM算法,将两者构成了一个优势互补、复合协同的综合集成应用系统。从而很好的解决了对UWB系统优化所需算法研究的不足。2、发射脉冲优化设计与实现在分析高斯脉冲波形设计的基础上,采用进化计算中的PSO算法对发射脉冲进行全局优化,并且设计出了超宽带脉冲的发射电路。最后测试并分析仿真了电路产生的波形,通过干扰噪声对脉冲进行优化使其符合产品化应用需要,加快UWB发射电路产品成型化的步伐。3、UWB系统多发射、多接收机分布规划研究UWB系统中多发射、多接收机分布必须满足业务质量和业务传输速率要求,此外还要满足不同信道条件下的适应能力。然而这些目标之间往往存在着一定的冲突矛盾。在求解过程中,采用了机器学习和进化计算中的改进PSO算法得到局部最优解或全局最优解。建立了UWB系统多发射、多接收机分布规划模型,对模型进行了全局优化。4、多用户检测优化技术的研究本章首先研究了一种计算复杂度小的次最优多用户检测器,然后将多用户检测与量子离散粒子群优化算法相结合,通过研究超宽带通信技术和智能粒子群算法并用MATLAB仿真对改进的算法性能进行对比分析,从而达到了减少多址干扰,增加正确判决的概率,降低系统检测误码率的目的。关键词:计算智能优化算法高斯脉冲发射电路波形设计UWB系统多发射、,putationalintelligenceoptimizationalgorithm,-,:putationalintelligencebasedoptimizationalgorithmOnthetheoreticalanalysisandexperimentalbasis,IdeploythePSO,,–,thecircuittestandsimulationofwaveformgeneratedviainterferencenoiseonthepulsefacilitatesthegeneralize