【摘要】：隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展以及數(shù)字信號處理算法的進(jìn)步,信號的數(shù)字處理顯得尤為重要。信號采樣理論是信號從模擬轉(zhuǎn)化為數(shù)字的關(guān)鍵,也逐漸成為信號處理過程中的關(guān)鍵步驟。在傳統(tǒng)信號采樣理論中,采樣率與信號的頻率以及帶寬關(guān)系密切。但是隨著信號頻率或者帶寬的增加,傳統(tǒng)采樣理論對采樣率的要求逐漸提高,甚至已經(jīng)成為信號采樣的瓶頸問題。而且隨著日趨復(fù)雜的電磁環(huán)境,數(shù)字接收機(jī)也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。針對以上問題,本文通過對壓縮感知理論的研究給出了一種新的解決方案,即利用信號的稀疏性,可以對信號進(jìn)行低速采樣,并且采樣數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)得到了減少。本文的主要內(nèi)容是研究壓縮感知理論在寬帶數(shù)字接收機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,以及根據(jù)輸入信號的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了一種寬帶數(shù)字接收機(jī)系統(tǒng)并做了在板測試。包括以下幾個(gè)方面:1.給出了壓縮感知的基礎(chǔ)理論,包括信號的稀疏表示、壓縮測量以及重構(gòu)算法;總結(jié)了數(shù)字接收機(jī)的相關(guān)理論,主要包括傳統(tǒng)采樣理論、抽取、多相濾波。2.研究了壓縮感知理論在模擬稀疏信號上的應(yīng)用,討論了基于LRS(Limited Random Sequence)隨機(jī)序列解調(diào)的三種AIC(Analog-to-Information Converter)壓縮采樣結(jié)構(gòu),即:模擬信息轉(zhuǎn)換器基本結(jié)構(gòu)、并行壓縮采樣結(jié)構(gòu)、分段式壓縮采樣結(jié)構(gòu)。對這三種結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行功能仿真和性能仿真對比,結(jié)果說明了三種結(jié)構(gòu)在模擬信號壓縮采樣上的有效性以及良好的抗干擾性。3.在FPGA中實(shí)現(xiàn)了模擬信息轉(zhuǎn)換器基本結(jié)構(gòu)的整體過程并進(jìn)行了仿真和在板測試。得到的壓縮測量值與MATLAB中測量值的對比結(jié)果證明了壓縮采樣結(jié)構(gòu)在硬件上的實(shí)現(xiàn)可能性。4.研究了壓縮感知理論中的重構(gòu)算法。首先給出了MP(Matching Pursuits)算法(匹配追蹤算法)和OMP(Orthogonal Matching Pursuit)算法(正交匹配追蹤算法)二者的優(yōu)劣。通過對OMP算法的重構(gòu)性能仿真,研究了重構(gòu)成功率與稀疏信號的稀疏度、壓縮測量值個(gè)數(shù)和輸入信號信噪比之間的關(guān)系。最后對OMP算法在DSP中進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)并驗(yàn)證了DSP中實(shí)現(xiàn)OMP算法的正確性。5.給出了寬帶數(shù)字接收機(jī)的一種設(shè)計(jì)方案,用于分析DSP中得到的重構(gòu)信號的頻譜信息。并對系統(tǒng)進(jìn)行了在板測試,測試結(jié)果說明了系統(tǒng)功能的正確性。
【圖文】：

個(gè)結(jié)構(gòu)的測量矩陣，即 P，是由 LRS 序列：0 1 10 0 01 1 1[ , , , ][ ( ), ( ), , ( )][0], [1], , [ 1][0], [1], , [ 1][0], [1], , [ 1]TTc c cMc c cc c ccM cM cMM NPp t p t p tp p p Np p p Np p p N 0 1 M -1P P P縮采樣到了多通道并行壓縮采樣結(jié)構(gòu)，從實(shí)現(xiàn)成本考工作頻率又與通道數(shù)成反比，這樣就需要尋，從實(shí)現(xiàn)成本入手，對 3.3 節(jié)中的多通道并行式并行壓縮采樣方法，其結(jié)構(gòu)框圖如圖 3-3 所 clTdt ct nT1 1 1y [1], y [2], , y [ L]

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文期內(nèi)都是保持不變的。這樣在混頻器中擬信號只會被保留下來有限個(gè)數(shù)據(jù)，且不變的，所以，整個(gè)模擬信息轉(zhuǎn)換器基電路實(shí)現(xiàn)，二者在效果上是等效的。元素‘1’的位置是隨機(jī)的，但在FPGA中實(shí)TLAB來產(chǎn)生這種隨機(jī)性，，并得到LRS序FPGA中的ROM中供混頻器讀取使用。L
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN858

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2528245