基于隨機解調(diào)的壓縮采樣與波形重構(gòu)的實現(xiàn).pdf

1、隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，以及人們對數(shù)據(jù)需求的快速增長，進入數(shù)字系統(tǒng)的信號頻率變得越來越高，然而，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)的研究受到材料、芯片工藝等因素的制約，高速高精度的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片指標的提高非常困難，以奈奎斯特采樣定理為指導(dǎo)的信號采集與信息處理技術(shù)無疑給ADC帶來了極大的挑戰(zhàn)。按照傳統(tǒng)奈奎斯特采樣理論為指導(dǎo)進行的信息獲取、傳輸、處理等采樣環(huán)節(jié)已經(jīng)成為了限制經(jīng)典采樣理論發(fā)展的瓶頸。近年來，學(xué)者們提出了一種新的信息采樣理論——壓縮采樣

2、理論：對于稀疏信號，它能夠突破傳統(tǒng)奈奎斯特采樣理論對兩倍信號帶寬的限制。本文針對基于稀疏特性的模擬信號，在壓縮采樣理論基礎(chǔ)上，對模擬信號壓縮采樣的關(guān)鍵技術(shù)進行了研究，通過硬件電路設(shè)計出了適用于稀疏模擬信號的壓縮采樣系統(tǒng)，并通過對壓縮采樣信號的重構(gòu)驗證了所設(shè)計系統(tǒng)的可行性及其性能。論文以信號采樣與重構(gòu)這一主線，研究內(nèi)容可概括為以下三部分：
　　第一部分：對基于隨機解調(diào)技術(shù)的壓縮采樣基本原理進行討論，并對頻域稀疏表示基的構(gòu)造原理進行介

3、紹。該部分內(nèi)容是論文工作的基礎(chǔ)，本文所提出的壓縮采樣系統(tǒng)均在該采樣模型基礎(chǔ)上進行設(shè)計。
　　第二部分：對模擬信號壓縮采樣系統(tǒng)的模型實現(xiàn)方案進行討論，分別介紹線譜稀疏信號與頻帶稀疏信號的信號模型，在此基礎(chǔ)上設(shè)計針對這兩種信號的壓縮采樣系統(tǒng)，并對波形恢復(fù)矩陣進行了推導(dǎo)。
　　第三部分：對典型波形重構(gòu)算法進行介紹，選取了適用于本文采樣系統(tǒng)的波形重構(gòu)算法。并通過構(gòu)建的壓縮采樣平臺，對原始信號進行重構(gòu)，并結(jié)合硬件初步探討了影響壓縮采樣