基于壓縮感知的圖像穩(wěn)健傳輸機(jī)制研究.pdf

1、隨著無線通信技術(shù)和移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，無線通信流量呈爆發(fā)式增長，特別是以圖像視頻為代表的高帶寬需求業(yè)務(wù)更是給如今的無線網(wǎng)絡(luò)帶來了巨大壓力。另外實(shí)際無線信道的時變性和廣播場景下用戶信道的異構(gòu)性使得傳統(tǒng)的數(shù)字傳輸面臨著懸崖效應(yīng)。數(shù)字傳輸系統(tǒng)的這種懸崖效應(yīng)不僅影響廣播效率和公平性，還嚴(yán)重影響了用戶體驗(yàn)。近年來，為了避免懸崖效應(yīng)，偽模擬傳輸技術(shù)引起了眾多學(xué)者的關(guān)注。不同于傳統(tǒng)的數(shù)字傳輸，偽模擬傳輸技術(shù)去除了量化、熵編碼和信道編碼等操作，利用一

2、系列線性處理使整個系統(tǒng)失真隨信道質(zhì)量線性變化，具有良好的自適應(yīng)性，即為用戶提供匹配其信道質(zhì)量的接收性能。
　　盡管偽模擬傳輸技術(shù)在無線圖像視頻傳輸中具有很好的特性，但其在實(shí)際應(yīng)用中仍有許多問題需要解決。其中一個常見的問題就是帶寬不足環(huán)境下的帶寬匹配問題。由于偽模擬傳輸方案中傳輸?shù)南禂?shù)塊具有不同的重要性，單純通過丟棄部分系數(shù)塊來保證帶寬匹配并不是最優(yōu)的。本文第一個研究點(diǎn)針對這個問題，考慮圖像本身在變換域稀疏的特性，利用壓縮感知進(jìn)行信

3、源壓縮，從而傳輸更多的系數(shù)塊。另外為了提高傳輸性能，我們提出了基于系數(shù)塊權(quán)重的帶寬分配方案，并通過功率分配算法最小化系統(tǒng)傳輸失真。最后在各種信道條件和不同帶寬壓縮比下的仿真表明，本文提出的方案比其他偽模擬傳輸方案具有更好的傳輸性能，從而驗(yàn)證了我們方案的有效性和優(yōu)越性。
　　另外雖然偽模擬傳輸可以很好地避免懸崖效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)匹配信道質(zhì)量的穩(wěn)健傳輸，但是針對目前無線廣播系統(tǒng)中存在的用戶設(shè)備天線異構(gòu)問題，其還面臨著一些挑戰(zhàn)。隨著多天線技術(shù)的

4、普及，不同用戶設(shè)備具有不同數(shù)目的天線，因此偽模擬傳輸不僅要適應(yīng)信道變化還要適應(yīng)天線數(shù)目的差異。針對此問題，我們提出了結(jié)合壓縮感知的偽模擬傳輸方案，基本思路是利用空間復(fù)用方法在發(fā)送端傳輸系數(shù)塊的線性測量值，在解碼端利用壓縮感知重建算法實(shí)現(xiàn)重構(gòu)。這樣，單天線用戶仍可以通過重建算法進(jìn)行信號重構(gòu)，另外用戶配備的天線數(shù)目越多，其接收的測量值也越多，重建質(zhì)量也會相應(yīng)提高?？紤]圖像變換域部分系數(shù)塊稀疏性差、重建失真較大的問題，我們將這類系數(shù)塊直接進(jìn)行