基于稀疏多带信号的压缩采样技术研究

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2、ｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａ’ＡＤｉｏｎｉｓｓｅｒｔａｔｆｏ「ＭａｓｔｅｒｓＤｅｇｒｅｅ（Ｑ）．？Ｋ：ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＣｏｍｒｅｓｓｉｖｅｐＳａｍｌｉｎｅｃｈｎｉｕｅｓｏｆＳａｒｓｅｐｇＴｑｐＭｕｌｔｉｂａｎｄＳｉｎａｌｓｇＡ’ｕ化ｏｒｓＮａｍｅ：ＸｉｎｕｅＧｕｙＳｅｃｉａｌｉｔ：ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｐｙｇｙｖ．Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆ．ＬｉｎｇｙｕｎＺｈｏｕＦｉｎｉｓｈｅｄｔｉｍｅ：Ｍａ２０１６ｙ，■中国科学

3、技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研巧工作所取得的成果，论文中不包。除己特别加标注和致谢的地方外含任何他人己经发表或撰写过的研究成果一。与我同工作的同志对本研巧所做的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名：卷签字日期：）、心Ｕ令产吗中国科学技术大学学位论文授权使用声明一作为申请学位的条件之，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可レッ将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库

4、进斤检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也巧守此规定。Ｊｉｋ巧□保密）（年＿＿；作者签名：产勺导师签名签字日期；ｒｈｔＬ：ｙ／ｔ签字日期＾巧要在３ＧＨｚＷ下无线电频段资源越来越拥挤的情况下，用户逐渐倾向于向商一频发射窄带信号。在宽频域范围内，在同时间通常有多个用户的信号存在，若单纯地依靠Ｎｙｑｕｉｓｔ采样方法采集处理信号，会面临高采样率巧片选择、数字端存储压力过大等难题。在数字资源受限的情况下，如何选择合适的采样技术，降低模

5、拟端和数字端的采样率，离效地检测、收发宽频带信号在通信中至关重要。本文分别根据两种应用场景，展开了Ｗ下研巧；针对空间射频单带信号接收压缩存储，并能低失真恢复的问题。采用本振、扫描搜索方法确定信号中也频率，并将信号下变频至近零频的位置。对下变频后的带通信号采用先采样后压缩的形式。在模拟端依据Ｎｙｑｕｉｓｔ采样定理商速率、采样信号，在数字端根据带通采样定理，制定了抽取压缩插值恢复的方案。依据方案编写了Ｖｅｒｉｌｏｇ程序，在ＦＰＧＡ中对程序进行了测试。测试结果表明，方案能实现对带通信号的降采样存储，相对于原信号采样率，存储空间降低了６６．７％，并能低失真恢

6、复。对于稀疏多带信号检测恢复问题，采用基于压缩感知的调制宽带转换器ＭＷＣ结构一ＭｏｄｕｌａｔｅｄＷｉｄ沈ａｎｄＣｏｎｖｅｒｔｅｒ，将压缩和采样两步顆为体，解决（，）了模拟端采样率过髙的问題。针对ＭＷＣ基本结构通道数多，扩展结构单通道采样率高，数字端计算复杂的问题，提出了基于ＭＷＣ的正交变频降采样结构。通过将ＭＷＣ扩展结构的数字频移部分提前到模巧前端，并保持ＭＷＣ基本结构的单通道采样率，实现减少硬件通道数，降低数字端复杂度的优势。本文通过理论证明，正交变频降采样结构和ＭＷＣ扩展结构在数学和物理含义上是等价的。仿真结果表明，在无噪声环境下，正交变频降

7、采样结构和ＭＷＣ的两种结构性能相当。在商斯白噪声环境下，正交变频降采样结构有更好的抗噪性能。针对－ｔ１ｂｉＣＳ算法在ＭＷＣ结构中饮复信号支抹集时，所需观测通道数较多，提升了硬件复杂度的问題，提出了应用于多测量向量问题且具有组稀疏特－ｒａ性的二进制迭代硬闲值／ｐ范数算法（ＭＭＶＧｒｏｕｐＢｉｎａｒｙＩｔｅｔｉｖｅＨａｒｄ一ＴｈｒＭ－ｅｓｈｏｌｄｉｎ／ｐＧＢＩＨＴ／。利用组稀疏特性，将相邻两个位置看成组元素，ｇ，ｐ）通过求解最大