基于压缩感知的模拟—信息转换器研究

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1、中图分类号：TN957论文编号：102870416-S088学科分类号：081002硕士学位论文基于压缩感知的模拟-信息转换器研究研究生姓名黄冬梅学科、专业信号与信息处理研究方向信息获取与处理指导教师张弓教授南京航空航天大学研究生院电子信息工程学院二Ο一五年十二月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofElectronicandInformationEngineeringStudyofAnalo

2、g-Information-ConverterBasedonCompressedSensingAThesisinSignalandInformationProcessingbyDongMeiHuangAdvisedbyProfGongZhangSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2015承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得

3、的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：2016.03.28南京航空航天大学硕士学位论文摘要近年来，模拟-信息转换器（Analog-Information-Converter，AIC）以压

4、缩感知（CompressedSensing，CS）理论为基础，颠覆了传统的信号采集与处理观念，直接将具有稀疏性的模拟信号以远低于奈奎斯特采样速率进行采集。AIC已成为国内外研究的热点。针对不同的稀疏信号，设计不同的AIC方案有着非常实用的工程需求和实际意义。本文在现有AIC方案信号采集的研究基础之上，研究了三种AIC系统方案，主要工作如下：提出一种基于多比较器的多音频信号采集方案。与现有时域编码方案（TimeEncodingMachine，TEM）相比，降低了积分器的复位频率，提高了复位电路的响

5、应精准度，降低了系统采样率。仿真分析证明了该方案能实现从21.6%奈奎斯特速率采样数据中高概率重构原始多音频信号。基于改进奈奎斯特折叠接收器（NyquistFoldingReceiver，NYFR）架构，本文提出一种基于离散Chirp傅里叶变换（DiscreteChirp-FourierTransform，DCFT）算法的线性调频（LinearFrequencyModulation，LFM）信号采样与参数估计方法。该方法利用DCFT对LFM信号的二维参数匹配，实现LFM信号起始频率和调频率的精确

6、估计。基于FFT与DCFT的相似性，本方案的DCFT数字信号处理结构简单。仿真分析证明了该方法可以准确地估计出多分量LFM的参数。为简化调制宽带转换器（ModulatedWidebandConverter，MWC）的高速伪随机序列产生器，基于MWC方案架构，提出了基于多振荡器伪随机加权的混合多音频信号产生器，替代了高速伪随机序列产生器，降低了系统实现难度。经多带信号重构性能仿真，证明所提方案与基于二进制伪随机序列的MWC方案相比重构效果基本相同，但结构简单、易实现。关键词：压缩感知，模拟-信息转

7、换器，信号采样，信号重构i基于压缩感知的模拟-信息转换器研究AbstractInrecentyears,Analog-Information-Converter(AIC)basedonCompressedSensing(CS),whichhasbeensubvertedthetraditionalsignalacquisitionandprocessing,samplesatratesmanytimeslessthanthatoftheconventionalNyquistfrequency.A

8、ICisbecomingthefocusoftheworld.ItisaverypracticalengineeringrequirementandpracticalsignificancetodesigndifferentAICschemesfordifferentsparsesignal.BasedontheexistingAICsignalacquisitionscheme,thispaperstudiesthreeschemesofAICsystem.Themainworkisasfol