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压缩感知接收机关键技术研究

朱海梁  
【摘要】:随着电子科学技术的发展,数字化接收机被广泛的应用于现代雷达。对宽带信号的传统数字化采样使用非常高的采样频率,造成了资源极大的浪费。因此,针对宽带信号采样过程,如何降低采样频率以及减少采样后传输和存储的数据量,成为目前数字化接收机的一个热门研究方向。本文在压缩感知理论的基础上,针对基于压缩感知接收机的实现方案展开相应的研究工作。论文的具体研究内容如下:1.本文针对压缩感知理论中稀疏表示、观测矩阵、重构算法等三个热点问题进行了详细的研究。通过对复杂度、时间开销、精度等三个方面仿真分析,得出了易于工程实现的压缩感知流程。研究发现,具有稀疏特性的雷达信号通过随机高斯观测矩阵或随机伯努利观测矩阵进行观测后,使用正交匹配追踪算法可以高概率的重构恢复出原始信号。2.本文在调制宽带转换器的基础上,通过较为合理的资源分配、硬件芯片选型,对接收机的实现方案做出了详细的规划说明,并给出了比较具体的基于调制带宽转换器的压缩感知接收机硬件实现方案。仿真结果表明,基于压缩感知理论的宽带收机可以降低对宽频带信号的采样频率,减少采样后的数据量,接收机方案具有工程实现的价值。3.本文根据正交匹配算法和硬件资源特点,针对正交匹配追踪算法流程进行了工程实现改进,并在现场可编程门阵列器件中进行了硬件逻辑实现。


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