跳頻信號的載波頻率可依照具有一定規(guī)律的偽隨機序列進行跳變,具有抗干擾、易組網、低截獲等諸多優(yōu)勢,故而其在軍用領域以及民用領域都得到了十分廣泛的應用。傳統(tǒng)的針對跳頻信號的分析方式都是基于奈奎斯特采樣定理的,但是隨著通信技術的不斷發(fā)展,跳頻信號的帶寬不斷提高,跳頻信號的分析處理遇到了瓶頸。與此同時一種面向稀疏信號的壓縮感知理論橫空出世,其可以遠低于奈奎斯特采樣速率的采樣率對信號完成采樣且可精確重構得到原始信號,為跳頻信號的分析處理打開了一扇全新的大門。因此,本文主要基于壓縮感知的相關理論對跳頻信號進行分析,并設計實現了一個基于壓縮感知理論的跳頻信號參數提取系統(tǒng)。本文的主要研究內容如下:1.對跳頻通信及壓縮感知的基本原理進行了介紹。對比了常用的幾種觀測矩陣,并針對于不同的觀測數目以及稀疏度的信號重構成功概率進行了論證分析。2.對壓縮感知的數據采集方案進行了研究。對面向模擬稀疏信號的AIC結構以及面向多頻帶信號的MWC結構進行了細致的分析,鑒于硬件條件的局限,針對采集過程中所需求通道數目較多的情況提出了一種以降低各子信道以及其他數字處理過程中的采樣率為代價來減少子信道數目的方案,引入了基于多相... 

【文章來源】：西安電子科技大學陜西省211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

現有的一些ADC器件的采樣頻率與ENOB的關系

研究潛力可見一斑。依托于對壓縮感知的深入研究，萊斯大學與美國德州儀器公司聯合研發(fā)出了如圖1.3 所示的單像素數碼相機[18]，緊隨其后，麻省理工學院多媒體實驗室也對單像素相機做了跟進研究，并研發(fā)出了無透鏡成像的單像素相機。單像素相機減小了在非消費領域中傳統(tǒng)數碼相機數據傳輸和存儲過程中對傳感器以及存儲器的硬件要求。圖 1.3 單像素相機的具體結構壓縮感知理論還廣泛應用于醫(yī)學領域。核磁共振檢測雖然對患者不會造成致命性損傷，然其輻射的磁場或多或少會給患者帶來不適，將壓縮感知與核磁共振成像技術相結合[19]，能夠減少核磁共振檢查所用時間，不僅將對患者的不良影響降至最低，同時還能降低該過程的高額費用，為廣大患者帶來了福音[20]。在自然條件極為惡劣的環(huán)境下，信號采集工作往往受困于精密設備的能源供應，而應用壓縮感知理論可以降低采集設備的復雜度，從而實現其功耗的大幅降低。除此之外，壓縮感知在無線通信、人臉識別以及生物傳感等多個領域都得到了廣泛的應用。壓縮感知理論的分析對象經歷過一段時間的發(fā)展。從最開始那些自身具有稀疏特性的信號逐漸發(fā)展到那些經正交投影后具有稀疏特性的信號，Holger.Rauhut 又提出，若信號在正交基上不夠稀疏但在冗余字典中具有稀疏特性時，可通過采用閾值迭代法

圖 5.5 示波器抓取的部分偽隨機序列信號多相濾波信道化結構的實現本文的跳頻信號參數提取系統(tǒng)，跳頻信號首先通過 MWC 結構，但由于其物理規(guī)格(74mm*42mm)制約，無法在單板上實現 M=32板上可以實現 MWC 結構的單路混頻和濾波過程，隨后通過配置 其輸出的濾波后信號進行采樣，然而此時得到的仍是對于單路在完成采樣后需將采樣得到的信號接入一多相濾波結構內以實現.7 為將如圖 5.5 所示偽隨機序列信號經圖 5.6 結構進行混頻、濾圖，由此圖可知，本次觀測選取的中頻為 140MHz，相鄰兩個頻 0.9986MHz/1=0.9986MHz，也就是說每個子通道的寬度為 0.998 1MHz 的通道帶寬相差僅為 0.0014MHz，亦即當對 32 個通道采48MHz，該偏差在誤差允許范圍內，故而可推導得出其后壓縮采 0.9986*32 32MHz。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]壓縮感知理論在圖像處理領域的應用[J]. 朱明,高文,郭立強.  中國光學. 2011(05)
[2]基于循環(huán)平穩(wěn)特性的跳頻信號盲檢測算法[J]. 王建雄,張立民,張媛,夏沭濤.  艦船電子工程. 2011(09)
[3]跳頻信號偵察技術研究[J]. 雷迎科,鐘子發(fā),吳彥華,鄭大煒.  艦船電子對抗. 2006(06)
[4]基于干擾子空間估計的跳頻多址信號檢測[J]. 王霞,朱世華,孫德龍.  西安交通大學學報. 2004(08)

博士論文
[1]寬帶頻譜壓縮感知算法研究[D]. 查淞.國防科學技術大學 2014
[2]壓縮感知寬帶接收機關鍵技術研究[D]. 于楠.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[3]認知無線電寬帶頻譜感知技術研究[D]. 王悅.北京郵電大學 2011
[4]基于DFT和小波變換的數字信號分析的研究及其在現代儀器平臺中的應用[D]. 代俊光.電子科技大學 2000

碩士論文
[1]基于壓縮感知的跳頻信號盲處理系統(tǒng)的設計與實現[D]. 邱硯馳.西安電子科技大學 2015
[2]壓縮感知確定性測量矩陣的構造及其有限等距性質研究[D]. 張德生.燕山大學 2015
[3]超高速跳頻通信系統(tǒng)的設計與實現[D]. 郭冬.西安電子科技大學 2015
[4]基于AIC的壓縮感知雷達信號處理應用研究[D]. 劉金璐.大連海事大學 2015
[5]寬帶高速跳頻信號偵察技術研究[D]. 王昊.國防科學技術大學 2014
[6]基于壓縮感知的跳頻信號檢測與參數估計技術[D]. 許浩.電子科技大學 2014
[7]基于壓縮感知的跳頻信號盲捕獲系統(tǒng)設計與實現[D]. 牛浩鑫.西安電子科技大學 2014
[8]基于稀疏度檢測的寬帶壓縮頻譜感知方法研究[D]. 劉京川.北京郵電大學 2013
[9]基于壓縮感知的跳頻信號盲檢測技術研究[D]. 吳俊.西安電子科技大學 2013
[10]基于壓縮感知的跳頻信號重構算法研究[D]. 張妍飛.西安電子科技大學 2013



本文編號：3642004