傳統(tǒng)的Shannon-Nyquist采樣定理要求采樣頻率必須大于信號最高頻率的二倍,在面對超寬帶非平穩(wěn)信號時,需求的采樣率極高,難以實現(xiàn),導致該定理不再適用。如何對超寬帶非平穩(wěn)信號進行實時采樣與重構成為了一個亟待解決的問題。壓縮采樣可利用信號的稀疏性以低速率完成超寬帶實時采樣,并能通過非線性算法從非完備的樣本中重構原始信號,是突破采樣定理局限的前沿理論。本文深入研究了超寬帶非平穩(wěn)信號的壓縮采樣與重構問題,提出了基于調(diào)制寬帶轉換器（Modulated Wideband Converter,MWC）的超寬帶壓縮采樣方法,設計了適用于非平穩(wěn)信號的高精度盲重構算法,分析了保證信號可重構的理論約束條件,并將壓縮采樣方法與重構算法運用于跳頻和線性調(diào)頻這兩種超寬帶非平穩(wěn)信號。論文主要貢獻和創(chuàng)新如下:1.針對超寬帶非平穩(wěn)信號的實時采樣問題,基于游程受限序列（Run Length Limited,RLL）與MWC,提出了壓縮采樣模型RLL-MWC與相應的超寬帶采樣方法。該方法利用RLL序列的各次諧波將信號的所有頻率成分搬移至基帶,從而在基帶范圍內(nèi)實現(xiàn)低速采樣。因RLL序列擁有豐富的高次諧波,在相同參數(shù)配... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：136 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 子空間集采樣與壓縮采樣概述
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展動態(tài)
        1.3.1 壓縮采樣研究現(xiàn)狀與發(fā)展動態(tài)
            1.3.1.1 隨機解調(diào)模擬信息轉換器
            1.3.1.2 調(diào)制寬帶轉換器
            1.3.1.3 非平穩(wěn)信號壓縮采樣方法
        1.3.2 重構算法研究現(xiàn)狀與發(fā)展動態(tài)
            1.3.2.1 常規(guī)稀疏信號重構算法
            1.3.2.2 塊稀疏信號重構算法
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容與貢獻
    1.5 本論文的結構安排
第二章 超寬帶壓縮采樣方法與迭代停止條件自適應生成方法
    2.1 引言
    2.2 基于MWC的超寬帶壓縮采樣方法
        2.2.1 MWC原理
        2.2.2 RLL-MWC與超寬帶壓縮采樣方法
        2.2.3 仿真驗證
    2.3 基于CTF轉換器的迭代停止條件自適應生成方法
        2.3.1 CTF原理
        2.3.2 迭代停止條件自適應生成方法
        2.3.3 仿真驗證
    2.4 本章小結
第三章 “塊”稀疏化非平穩(wěn)信號重構算法
    3.1 引言
    3.2 非平穩(wěn)信號“塊”稀疏化的原因
    3.3 塊稀疏信號重構算法
        3.3.1 塊匹配追蹤算法原理
        3.3.2 算法估計步長選擇
    3.4 塊匹配追蹤算法的理論約束條件
        3.4.1 無噪環(huán)境下采樣矩陣約束條件
            3.4.1.1 不同Stage間采樣值殘差的關系
            3.4.1.2 同一Stage中采樣值殘差之間的關系
        3.4.2 有噪環(huán)境下采樣矩陣約束條件
            3.4.2.1 不同Stage間采樣值殘差的關系
            3.4.2.2 同一Stage中采樣值殘差之間的關系
        3.4.3 算法計算復雜度分析
    3.5 仿真驗證
    3.6 本章小結
第四章 跳頻信號壓縮采樣與重構算法
    4.1 引言
    4.2 基于短時傅里葉變換的跳頻信號壓縮采樣方法
        4.2.1 STFT簡介
        4.2.2 SMWC與跳頻信號壓縮采樣方法
    4.3 基于塊匹配追蹤的跳頻信號重構算法
        4.3.1 跳頻電臺數(shù)未知情況下的重構算法
            4.3.1.1 算法原理
            4.3.1.2 仿真驗證
        4.3.2 跳頻電臺數(shù)已知情況下的重構算法
            4.3.2.1 算法原理
            4.3.2.2 仿真驗證
    4.4 跳頻信號跳頻周期估計方法
        4.4.1 跳頻周期估計原理與約束條件
        4.4.2 仿真驗證
    4.5 本章小結
第五章 線性調(diào)頻信號壓縮采樣與重構算法
    5.1 引言
    5.2 低調(diào)頻率信號壓縮采樣與重構算法
        5.2.1 壓縮采樣方法與信號重構算法
        5.2.2 仿真驗證
    5.3 高調(diào)頻率信號調(diào)頻率估計算法
        5.3.1 估計算法原理
        5.3.2 估計算法約束條件
        5.3.3 仿真驗證
    5.4 高調(diào)頻率信號壓縮采樣方法
        5.4.1 CEDMWC與壓縮采樣方法
        5.4.2 CEDMWC采樣矩陣約束條件
            5.4.2.1 ExRIP條件
            5.4.2.2 block-ExRIP條件
    5.5 高調(diào)頻率信號重構算法
        5.5.1 算法原理
        5.5.2 仿真驗證
    5.6 本章小結
第六章 全文總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀博士學位期間取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]稀疏信號重構的迭代平滑l0范數(shù)最小化算法[J]. 王軍華,黃知濤,周一宇.  宇航學報. 2012(05)
[2]基于壓縮感知的頻率步進探地雷達成像算法[J]. 屈樂樂,黃瓊,方廣有.  系統(tǒng)工程與電子技術. 2010(02)
[3]A-線性Bregman迭代算法[J]. 張慧,成禮智.  計算數(shù)學. 2010(01)
[4]OFDM系統(tǒng)中基于壓縮傳感理論的信道估計算法[J]. 陳書貞,張亞靜,練秋生.  信號處理. 2010(01)
[5]壓縮感知理論在探地雷達三維成像中的應用[J]. 余慧敏,方廣有.  電子與信息學報. 2010(01)
[6]壓縮傳感綜述[J]. 李樹濤,魏丹.  自動化學報. 2009(11)
[7]分塊可壓縮傳感的圖像重構模型[J]. 范曉維,劉哲,劉燦.  計算機工程與應用. 2009(29)
[8]壓縮感知理論及其研究進展[J]. 石光明,劉丹華,高大化,劉哲,林杰,王良君.  電子學報. 2009(05)
[9]壓縮感知理論簡介[J]. 喻玲娟,謝曉春.  電視技術. 2008(12)
[10]可壓縮傳感重構算法與近似QR分解[J]. 傅迎華.  計算機應用. 2008(09)

博士論文
[1]稀疏模擬信號壓縮采樣與重構算法研究[D]. 趙貽玖.電子科技大學 2012
[2]多通道時間交織模數(shù)轉換器的校正與集成電路實現(xiàn)方法研究[D]. 葉凡.復旦大學 2010



本文編號：3213951