發(fā)布時(shí)間：2020-04-15 07:03

【摘要】：寬帶數(shù)字偵察接收機(jī)在通信和雷達(dá)領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用,隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的日益發(fā)展,對(duì)接收機(jī)性能的要求也在日益增加。現(xiàn)階段的寬帶數(shù)字偵察接收機(jī)在性能上需要滿足大瞬時(shí)帶寬、高靈敏度、高分辨率以及更大的瞬時(shí)動(dòng)態(tài)范圍,以便對(duì)寬頻段內(nèi)多個(gè)信號(hào)進(jìn)行高速采樣、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)處理。因此,對(duì)大帶寬信號(hào)的采集以及對(duì)高速AD采集信號(hào)的速率轉(zhuǎn)換是目前寬帶數(shù)字偵察接收機(jī)需要突破的兩大技術(shù)瓶頸。本論文將壓縮感知在信號(hào)采集與重構(gòu)方面的突出優(yōu)勢(shì)融合在寬帶數(shù)字偵察接收機(jī)中,針對(duì)接收機(jī)的兩大技術(shù)瓶頸,提出了兩種基于壓縮感知技術(shù)的信號(hào)提取算法。用以實(shí)現(xiàn)接收機(jī)對(duì)大帶寬模擬信號(hào)的壓縮、采集以及抽樣率轉(zhuǎn)換。論文主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,本文研究了壓縮感知理論中模擬信息轉(zhuǎn)換器(Analog-to-Information Converter,AIC)的基本結(jié)構(gòu)及其典型重構(gòu)算法,在此基礎(chǔ)上提出了以單頻信號(hào)提取為主要目的的部分正交匹配追蹤(Partial Orthogonal Matching Pursuit,POMP)算法,并給出該算法的適用條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,該算法可在寬頻段內(nèi)信號(hào)個(gè)數(shù)未知的情況下,對(duì)寬帶內(nèi)的所有單頻信號(hào)進(jìn)行采集和抽樣率轉(zhuǎn)換。其次,本文將基于AIC結(jié)構(gòu)的POMP算法思想應(yīng)用于多頻帶模擬信號(hào)的重構(gòu)模型——調(diào)制寬帶轉(zhuǎn)換器(Modulated Wideband Converter,MWC)結(jié)構(gòu)中,并在MWC結(jié)構(gòu)的經(jīng)典重構(gòu)算法的基礎(chǔ)上加以改進(jìn),提出了以寬帶數(shù)字偵察接收機(jī)為背景的新型多頻帶信號(hào)提取算法,并給出了該算法的適用條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果給出,該算法可在寬頻段內(nèi)信號(hào)個(gè)數(shù)和信號(hào)帶寬未知的情況下,對(duì)大帶寬模擬信號(hào)進(jìn)行采集、抽樣率轉(zhuǎn)換和下變頻。并在此算法的基礎(chǔ)上提出了基于MWC結(jié)構(gòu)的“全頻段壓縮+部分重構(gòu)”信號(hào)提取方案。最后,本文將基于兩種算法的“全頻段壓縮+部分重構(gòu)”方案,分別和傳統(tǒng)接收機(jī)的“全頻段采樣+信道化”結(jié)構(gòu)以及“全頻段壓縮+全頻段重構(gòu)+信道化”結(jié)構(gòu)進(jìn)行性能比較與分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,本文提出的算法對(duì)應(yīng)的重構(gòu)方案不僅可以解決傳統(tǒng)接收機(jī)的兩大技術(shù)瓶頸,并且相較于其他兩種結(jié)構(gòu)更有效。同時(shí),可靠性方面優(yōu)于“全頻段壓縮+全頻段重構(gòu)+信道化”結(jié)構(gòu)。因此,基于兩種新算法的部分重構(gòu)信號(hào)提取方案在寬帶數(shù)字接收機(jī)領(lǐng)域具備很好的工程應(yīng)用前景。
【圖文】：

加10dB噪聲重構(gòu)頻域放大效果圖
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN850

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2628277