基于多帶信號的高效采樣系統(tǒng)研究.pdf

1、在空間電子偵察活動中，存在對多個頻段目標信號偵察接收的任務需求。現(xiàn)代無線信號常常是被高頻調(diào)制的窄帶信號，對于多個頻段的目標信號其頻譜特點呈多帶特性，即信號頻譜分布較寬且子帶信號相對帶寬較窄。對于這樣一類信號的數(shù)字化采樣，采用經(jīng)典的Nyquist采樣方法需要很高采樣速率，隨之會帶來高功耗與高數(shù)字資源消耗的問題。本文在系統(tǒng)功耗及數(shù)字資源受限的應用環(huán)境下，針對多帶信號的數(shù)字化采樣問題，開展了以下工作:
　　1、多帶信號高效采樣與重構(gòu)。通

2、過對目前主要的高效采樣方法的比較，確定采用了周期非均勻采樣方法作為本文對多帶信號的高效采樣方法。分析了最優(yōu)系統(tǒng)采樣率的問題，得到了周期非均勻采樣最優(yōu)系統(tǒng)采樣率的確定方法，確定的系統(tǒng)采樣率可以接近兩倍信號有效帶寬。對于實際多帶信號的非理想帶限問題，提出了基于最小化重構(gòu)濾波器組系數(shù)二范數(shù)的采樣參數(shù)優(yōu)化方法，減少了由于多帶信號非理想帶限對信號重構(gòu)所帶來的影響。仿真結(jié)果表明，周期非均勻采樣能夠?qū)崿F(xiàn)對信號的高效采樣，同時通過采樣參數(shù)優(yōu)化方法可以獲

3、得良好的信號重構(gòu)性能。
　　2、多帶信號頻譜結(jié)構(gòu)感知與監(jiān)測。根據(jù)周期非均勻采樣與重構(gòu)需要信號頻譜結(jié)構(gòu)先驗信息的問題，提出了基于能量檢測掃描式頻譜結(jié)構(gòu)感知方案，實現(xiàn)了在本文的應用環(huán)境下，低功耗低復雜度的頻譜結(jié)構(gòu)感知要求。根據(jù)信號頻譜結(jié)構(gòu)非合作時變問題，提出了基于周期非均勻采樣的頻譜結(jié)構(gòu)監(jiān)測方法，并對該監(jiān)測方法進行了性能的優(yōu)化。頻譜結(jié)構(gòu)監(jiān)測方法通過構(gòu)造監(jiān)測向量，實現(xiàn)了以周期非均勻采樣速率對信號頻譜的進行監(jiān)測。仿真結(jié)果證明了頻譜結(jié)構(gòu)感知