Radiofrequency receivers based on compressive sampling for feature extraction in cognitive radio applications
Récepteur radiofréquence basé sur l'échantillonnage parcimonieux pour de l'extraction de caractéristiques dans les applications de radio cognitive
Résumé
This work deals with the topic of radiofrequency receivers based on Compressive Sampling for feature extraction in Cognitive Radio.
Compressive Sampling is a paradigm shift in analog to digital conversion that bypasses the Nyquist sampling frequency under assumption of spectral sparsity of the signal. In this work, estimations are carried out on the compressed samples due to the prohibitive cost of signal reconstruction.
After a state-of-the-art on Compressive Sampling in Cognitive Radio and a discussion on different compressive receiver architectures,
our first contribution is a study of the mixing codes of a particular receiver, the Modulated Wideband Converter. A high-level analysis on properties of the sensing matrix, coherence to reduce the number of measurement and isometry for noise robustness,
is carried out and validated by a simulation platform.
Then, parametric estimation based on compressed samples is tackled through the prism of the Cramér-Rao lower bound on unbiased estimators.
A closed form expression of the bound is established under certain assumptions and enables to dissociate the effects of compression and diversity creation. The influence of Compressive Sampling on estimation bounds, in particular coupling between parameters and spectral leakage, is illustrated by the example.
Cette thèse traite de la conception de récepteurs radiofréquences basés sur l'acquisition compressée pour de l'estimation paramétrique en radio cognitive. L'acquisition compressée est un changement du paradigme de la conversion analogique-numérique qui permet de s'affranchir de la fréquence d'échantillonnage de Nyquist sous hypothèse d'occupation parcimonieuse du spectre.
Dans ces travaux, les estimations sont effectuées sur les échantillons compressés vu le coût prohibitif de la reconstruction du signal d'entrée.
Après avoir dressé un état de l'art de l'acquisition compressée pour la radio cognitive et passé en revue différentes architectures de récepteurs,
la première contribution concerne l'étude des codes de mélange pour une architecture particulière, le convertisseur modulé à large bande (MWC).
Une analyse haut niveau des propriétés de la matrice d'acquisition, à savoir la cohérence pour réduire le nombre de mesures et l'isométrie pour la robustesse au bruit, est menée puis validée par une plateforme de simulation.
Ensuite, l'estimation paramétrique à partir des échantillons compressés est abordée à travers la borne de Cramér-Rao sur la variance d'un estimateur non biaisé. Une forme analytique de la borne est établie sous certaines hypothèses et permet de dissocier les effets de la compression et de la création de diversité.L'influence du processus d'acquisition, notamment le couplage entre paramètres et la fuite spectrale, est illustrée par l'exemple.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
Loading...