《基於脈衝超寬頻技術的感測信息提取與處理新方法》是依託北京郵電大學，由蔣挺擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於脈衝超寬頻技術的感測信息提取與處理新方法
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：蔣挺
- 依託單位：北京郵電大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
脈衝超寬頻無線通信技術具有低成本、低功耗、體積小的特點，已在ＩＥＥＥ802.15.４a標準中採用，已成為物聯網無線通信技術的首選技術之一；而脈衝式超寬頻信號具有穿透能力強、定位精度高等特點，已在多孔徑超寬頻雷達中得到了套用。隨著物聯網技術的不斷發展，其技術不斷地套用到工業、農業、軍事、民用等各行各業，這就對感測器和無線通信技術提出了新的要求，本項目基於脈衝超寬頻技術的特點，提出了一種基於脈衝超寬頻技術的感測信息提取與處理的新方法，該方法既能滿足物聯網無線通信的需求，又能在進行通信的過程中，通過對脈衝超寬頻通信信號進行信號處理，從中提取超寬頻通信設備周圍環境的相關信息，如動物、人員、物體的入侵，農作物、森林的密度和生長狀況等。該項目的技術成果，將在工業、農業，軍事、民用等領域得到廣泛的套用，具有很重要的理論研究和實際套用價值。
結題摘要
脈衝超寬頻無線通信技術具有低成本、低功耗、體積小的特點，並且具有穿透能力強、定位精度高等特點，已在多孔徑超寬頻雷達中得到了套用。隨著物聯網技術的不斷發展，其技術不斷地套用到工業、農業、軍事、民用等各行各業，這就對感測器和無線通信技術提出了新的要求，本項目基於脈衝超寬頻技術的特點，提出了一種基於脈衝超寬頻技術的感測信息提取與處理的新方法，該方法既能滿足通信的需求，在進行通信的過程中，通過對脈衝超寬頻通信信號進行信號處理，從中提取超寬頻通信設備周圍環境的相關信息，如動物、人員、物體的入侵等。 首先，通過理論模型的建立、理論分析研究和計算仿真，證明了超寬頻通信信號能夠識別目標的可行性，在此基礎上，建立了基於超寬頻通信設備的目標數據採集平台，並對實際場景情況下的目標信號數據進行採集。 在超寬頻接收數據信息提取方法的研究上，主要研究包括稀疏表示、小波字典、雙譜法、小波分析和核主成分分析、復雙譜對角切片、信號統計信息與信道特徵等方法來進行目標提取、以及研究了時域的統計特徵、時頻域等信號特徵的提取方法的研究，為目標的識別奠定了基礎。 在目標信號特徵提取的基礎上，開展了對目標的分類方法進行了研究，其研究的分類方法主要包括支撐向量機、人工智慧算法如遺傳算法、粒子群算法、神經網路算法、極限學習機算法等，通過對這些分類算法的研究和改進，有效地提高了利用超寬頻通信目標識別的識別率和識別速度，降低了算法的複雜度，為利用超寬頻通信設備即作為通信設備，又可作為目標識別設備奠定了理論基礎。 基於上述研究，我們建立了基於超寬頻通信設備的目標識別系統平台，該平台可實現對超寬頻通信信道中的目標進行識別，其識別正確率達90%以上。 此外，我們在完成本項目研究目標任務的前提下，還開展了基於WiFi的手勢識別技術、物理層安全技術、認知無線電技術以及無線通信信號的編碼研究，在這些研究中，也取得了一些研究成果。通過本項目基金的資助，現已在國際、國內學術期刊和會議上發表論文61篇（其中SCI檢索17篇，EI檢索61篇），同本項目密切相關論文29篇（其中SCI檢索7篇，EI檢索29篇），申請發明專利2項。建立超寬頻通信目標識別系統平台一套和基於軟體無線電SoRa的WiFi手勢識別平台一套。在本項目基金資助下，已培養碩士研究生23名，博士研究生4名。
