基于MWC的模擬信息轉(zhuǎn)換技術(shù)研究.pdf

1、傳統(tǒng)的信號采樣方法必須遵循奈奎斯特采樣定理，即信號的采樣頻率必須高于待采集信號最高頻率的二倍。隨著通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，這就對信號的采集設備和處理設備帶來了越來越大的壓力。近些年來隨著壓縮感知（CS）理論的提出，針對稀疏信號，能夠以遠低于其奈奎斯特采樣頻率的速率對信號進行采樣以及精確重構(gòu)，極大的降低了系統(tǒng)的采樣速率以及信號處理設備的存儲及傳輸壓力。
　　針對模擬信號，這種基于壓縮感知理論的采樣方法被稱為模擬信息轉(zhuǎn)換（AIC）技術(shù)。A

2、IC技術(shù)通過構(gòu)造合適的模擬采樣前端結(jié)構(gòu)對模擬稀疏信號進行欠采樣。近些年來所提出的AIC結(jié)構(gòu)中，適用于多頻帶信號欠采樣的調(diào)制寬帶轉(zhuǎn)換器（MWC）具有較廣闊的應用前景。本文圍繞 MWC系統(tǒng)，主要針對以下內(nèi)容展開了研究：
　　1、研究 MWC原理。由于MWC基于壓縮感知理論，首先針對壓縮感知的基本理論進行了介紹，其次介紹了MWC的系統(tǒng)構(gòu)成及其工作原理，并且在頻域上進行了詳細的理論分析，得到了理想條件下，為保證精確恢復，系統(tǒng)設計過程中各參

3、數(shù)所需滿足的條件。介紹了基于壓縮感知理論的信號重構(gòu)算法并且給出了SOMP（Simultaneous Orthogonal Matching Pursuit）算法的詳細重構(gòu)過程。通過MATLAB仿真實驗驗證了MWC系統(tǒng)的性能。
　　2、仿真分析 MWC系統(tǒng)各因素的影響，設計 MWC系統(tǒng)實驗平臺。探究了系統(tǒng)采樣通道數(shù)、擴展因數(shù)以及模擬低通濾波器等因素對于MWC系統(tǒng)的影響，確定了MWC系統(tǒng)設計的最優(yōu)參數(shù)。設計了包含硬件與軟件兩部分的系統(tǒng)

4、實驗平臺。硬件部分根據(jù)信號特性選取設計了相應的模擬乘法電路、無源高階模擬低通濾波電路和放大電路等并搭建混頻濾波模塊；利用FPGA產(chǎn)生四路周期 m序列，設計了對其輸出的數(shù)字序列進行調(diào)整的減法電路；同時利用PXIe總線儀器實現(xiàn)了信號的采集、傳輸、保存及處理等。最后對軟件部分的各層次關系以及程序流程進行了相應介紹。軟件部分基于LabVIEW平臺，實現(xiàn)系統(tǒng)波形顯示、數(shù)據(jù)存儲、參數(shù)設定和算法調(diào)整等功能，具有良好的人機交互界面。
　　3、MW

5、C系統(tǒng)感知矩陣校準方法研究。在實際的MWC實驗系統(tǒng)中，由于實際物理元件與其理想仿真模型存在一定的差異，例如模擬乘法器的非線性特性、低通濾波器的非理想特性等，這些實際器件的非理想特性將會影響系統(tǒng)的重構(gòu)效果。本課題首先對實際 MWC系統(tǒng)可能存在的非理想特性進行了分析，然后提出了一種基于正弦信號的MWC系統(tǒng)的感知矩陣校準方法，通過該方法可以準確的求解實際系統(tǒng)的感知矩陣，從而利用所獲得的感知矩陣來恢復信號的頻帶位置及頻帶寬度。
　　4、基