基于压缩感知的模拟信息转换技术

第1章 绪论 ………… 1

1.1 压缩感知理论研究综述 ……… 2

1.2 模拟信息转换技术研究综述 … 6

1.3 本书的研究内容 ……………… 10

第2章 基于随机解调的模拟信息转换技术 ……………… 11

2.1 随机解调基本原理 …………… 11

2.1.1 概述 ………………… 11

2.1.2 数学描述 …………… 14

2.1.3 仿真实验 …………… 17

2.2 随机解调实验平台设计 ……… 23

2.2.1 需求分析 …………… 23

2.2.2 硬件设计 …………… 23

2.2.3 软件设计 …………… 28

2.3 系统感知矩阵的构造方法 …… 31

2.3.1 理论计算法 ………… 31

2.3.2 基于 m 序列和 FFT 的快速构造法 …… 33

2.4 硬件实验和分析 ……………… 46

2.4.1 评价指标 …………… 46

2.4.2 硬件实验 …………… 46

本章小结 ……… 53

第3章 基于调制宽带转换器的模拟信息转换技术 ……… 54

3.1 MWC基本原理 ……………… 54

3.1.1 多频带信号模型 …… 54

3.1.2 MWC系统概述 …… 55

3.1.3 MWC频域分析 …… 56

3.1.4 信号重构 …………… 60

3.1.5 仿真实验 …………… 62

3.2 MWC系统实验平台设计 …… 70

3.2.1 需求分析 …………… 70

3.2.2 影响因素分析 ……… 70

3.2.3 硬件设计 …………… 76

3.2.4 软件设计 …………… 82

3.3 系统感知矩阵的校准方法 …… 84

3.3.1 实际 MWC系统存在的问题 …………… 84

3.3.2 系统感知矩阵校准方法 ………………… 86

3.3.3 仿真实验 …………… 90

3.4 硬件实验和分析 ……………… 92

3.4.1 评价指标 …………… 92

3.4.2 硬件实验 …………… 92

本章小结 ……… 100

第4章 基于1-Bit量化的模拟信息转换技术 …………… 101

4.1 1-Bit压缩感知基本理论 …… 102

4.2 1-Bit压缩感知盲重构算法 … 108

4.2.1 稀疏度自适应二进制迭代硬阈值算法 … 108

4.2.2 SABIHT 算法与 BIHT 算法比较 …… 111

4.2.3 算法的计算复杂度实验及分析 ………… 114

4.3 基于1-Bit量化的随机解调系统………………… 115

4.3.1 信号模型 …………… 115

4.3.2 基于1-Bit量化的随机解调系统框架 … 116

4.3.3 硬件平台搭建及实验结果分析 ………… 118

4.4 基于1-Bit量化的 MWC系统 130

4.4.1 信号模型 …………… 131

4.4.2 基于1-Bit量化的 MWC系统框架 …… 132

4.4.3 仿真实验 …………… 135

本章小结 ……… 138

第5章 基于模拟信息转换的阵列信号空频域参数联合估计 ………………… 139

5.1 相关研究综述 ……………… 139

5.1.1 阵列信号空频域参数联合估计研究现状 139

5.1.2 基于模拟信息转换的阵列信号参数联合估计研究现状 …… 141

5.2 基于双 L型阵列 MWC的二维 DOA 和载频联合估计方法 ……… 142

5.2.1 阵列多频带信号模型 142

5.2.2 双 L型阵列 MWC系统 ……………… 144

5.2.3 基于 ESPRIT 的参数估计方法………… 148

5.2.4 基于 CP分解的参数估计方法 ………… 152

5.2.5 仿真实验 …………… 159

5.3 基于 L型延迟阵列 MWC的二维 DOA 和载频联合估计方法 …… 167

5.3.1 L型延迟阵列 MWC系统 ……………… 167

5.3.2 基于 ESPRIT 的参数估计方法………… 169

5.3.3 基于 CP分解的参数估计方法 ………… 171

5.3.4 仿真实验 …………… 173

5.3.5 双 L型阵列与 L型延迟阵列结构仿真对比 ……………… 178

本章小结 ……… 182

参考文献 …………… 183