基于AIC信息的稀疏信號(hào)解調(diào)技術(shù)研究.pdf

1、隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展,通信信號(hào)的帶寬越來越寬,若用傳統(tǒng)的奈奎斯特采樣定理來實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采集,必將會(huì)給硬件實(shí)現(xiàn)帶來極大的挑戰(zhàn)。然而,近幾年來國(guó)內(nèi)外興起了一種新的信號(hào)采集理論——壓縮采樣(Compress Sampling,CS)理論,該理論利用原始信號(hào)在某變換基上存在稀疏性,用一個(gè)與變換基不相關(guān)的觀測(cè)矩陣,以遠(yuǎn)低于奈奎斯特的采樣速率將原始信號(hào)投影到低維空間上,得到少量的信息樣點(diǎn),并能夠通過最優(yōu)的稀疏重建算法重構(gòu)出原始信號(hào)。相比傳統(tǒng)信號(hào)

2、獲取和處理過程,壓縮采樣對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣的同時(shí)也對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了壓縮,即將信號(hào)數(shù)據(jù)的采集和壓縮合二為一了。本文研究討論了基于壓縮采樣理論的模擬信息轉(zhuǎn)換(Analog-to-Information Converter,AIC)技術(shù),介紹了模擬信息轉(zhuǎn)換架構(gòu)的主要思想,對(duì)模擬信號(hào)通過AIC器件后得到的信息域數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析處理,并深入研究了基于AIC的稀疏跳頻信號(hào)的解調(diào)問題。論文研究的主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　1、首先簡(jiǎn)單的介紹了壓縮采樣理論

3、基本知識(shí),從信號(hào)的稀疏分解、測(cè)量矩陣的設(shè)計(jì)、重建算法等方面進(jìn)行了研究。并把壓縮采樣過渡到模擬域,分析了三種模擬到信息采樣結(jié)構(gòu)——偽隨機(jī)調(diào)制型AIC結(jié)構(gòu)、并聯(lián)型AIC結(jié)構(gòu)、分段積分型AIC結(jié)構(gòu),并分別進(jìn)行了數(shù)值仿真,對(duì)比了不同的采樣結(jié)構(gòu)下信號(hào)重建的效果。
　　2、研究了基于壓縮采樣的 AIC信息的信號(hào)重建算法,介紹了凸松弛算法和貪婪算法的模型及步驟,并通過仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了比較分析。通過結(jié)合了正則化正交匹配追蹤算法的信號(hào)快速重建和稀疏度

4、自適應(yīng)匹配追蹤算法的稀疏度自適應(yīng)等優(yōu)點(diǎn),提出了一種改進(jìn)型的稀疏度自適應(yīng)變步長(zhǎng)正則化匹配追蹤算法,并通過仿真實(shí)驗(yàn)證明了此方法的可行性。
　　3、分析了AIC信息的干擾抑制問題,針對(duì)跳頻AIC信息中混入的定頻干擾,對(duì)比了三種抑制方法:最小均方誤差法、湮滅濾波器法和可控信息域陷波法。通過實(shí)驗(yàn)仿真,表明三種定頻抑制方法都能較好的從混合AIC信息中分選出跳頻信息。
　　4、最后研究了基于 AIC信息的跳頻信號(hào)解調(diào)技術(shù)。設(shè)計(jì)構(gòu)造了基于1