模擬信息轉(zhuǎn)換器的實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究.pdf

1、在軍事通信中,出于安全角度的考慮,往往利用無(wú)線電對(duì)部隊(duì)進(jìn)行調(diào)動(dòng)、部署,現(xiàn)代軍事戰(zhàn)爭(zhēng)中,對(duì)電子資源的爭(zhēng)奪和利用,甚至能左右一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)的成敗。作為發(fā)信方,理所當(dāng)然的會(huì)采取低截獲概率的信號(hào)體制,如寬頻段高速跳頻、跳時(shí)、猝發(fā)等方式。傳統(tǒng)的奈奎斯特采樣理論要求采樣頻率至少為信號(hào)帶寬的兩倍,受限于此,對(duì)于軍事通信中的超寬帶高速跳頻信號(hào),將產(chǎn)生高采樣率、海量數(shù)據(jù)處理的問(wèn)題,硬件成本變得昂貴。
　　 奈奎斯特采樣理論先通過(guò)高速采樣得到數(shù)字信號(hào),然

2、后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮以濾除冗余數(shù)據(jù),這種機(jī)制造成了硬件資源的浪費(fèi)。壓縮采樣理論突破了傳統(tǒng)采樣理論的限制,采樣過(guò)程和壓縮過(guò)程同時(shí)進(jìn)行,以較低的采樣速率,采樣得到較少的信息樣點(diǎn),然后通過(guò)求解優(yōu)化問(wèn)題,便能準(zhǔn)確重建原始信號(hào),在許多需要對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的領(lǐng)域,如超寬帶通信、圖像處理等,展現(xiàn)了光明的前景。以壓縮采樣理論為基礎(chǔ)的模擬信息轉(zhuǎn)換器(AIC)使得壓縮采樣理論真正進(jìn)入實(shí)用,它可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的ADC,以較低的速率對(duì)高速模擬信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣,獲取所

3、關(guān)心的信息,有效解決了傳統(tǒng)采樣理論遇到的瓶頸。AIC要求具有實(shí)時(shí)性,及時(shí)對(duì)高速信號(hào)進(jìn)行感知,同時(shí)要求系統(tǒng)具有較強(qiáng)的乘法運(yùn)算能力,以完成高維的矩陣相乘,這就使得硬件實(shí)現(xiàn)變得困難。
　　 本文內(nèi)容主要包括三部分:第一部分介紹壓縮采樣理論的基本原理,為后期介紹的AIC提供理論基礎(chǔ),對(duì)基于稀疏分解的重建算法(BP算法、OMP算法和StOMP算法)進(jìn)行了性能仿真,找到每種算法的優(yōu)勢(shì)和不足;第二部分介紹了三種AIC的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu):預(yù)調(diào)制型AIC