设计应用

预调制多陪集采样系统

作者:黄 振,柏正尧
发布日期:2022-04-02
来源:2022年电子技术应用第4期

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    随着信息技术的不断飞速发展,学者在研究信号处理的前沿领域取得了卓越成就,随着对前沿信息技术探知的增加,虽然科技人员已研制出高性能的ADC,但现有最高采样速率的ADC仍无法满足学者们对更高频率的信号频谱及信号特征的研究,且采样速率超过1 GHz的商用ADC价格非常昂贵[1]。针对具有稀疏特性的信号,提出的压缩感知(Compressed Sensing,CS)理论[2-4]缓解了ADC采样速率的压力,实现对信号的采样和压缩同步进行,并删除了冗余信息,降低了数据运算量,缓解了硬件压力,然后再由重构算法实现从低维的压缩数据中重构出输入信号。

    目前,信号处理中的压缩采样系统[5-6]主要有随机解调器(Random Demodulator,RD)[7]多陪集采样(Multi-Coset Sampling,MCS)[1,6-8]调制宽带转换器(Modulated Wideband Converter,MWC)[1,6-7,9]3种采样系统。RD是单通道多音频模型的欠采样,对输入信号模型比较敏感,当信号是非线谱信号时,重构误差和重构计算量均较大,因此无法普遍适用于所有的宽带信号[1]。MWC采样系统是多通道均匀亚奈奎斯特采样,随着采样系统通道数的增加,使得产生各通道上非相关伪随机序列的难度成几何倍数地增加,同时伪随机序列的跳变速率不小于奈奎斯特采样速率。MCS是多通道周期非均匀亚奈奎斯特采样,通过调整各通道上的时延实现频域内不同权值的频谱裁剪,在硬件实现时各通道上的时延器很难产生理论中的理想时延,同时MCS在接收信号前未先进行低通滤波,导致ADC的接收输入模拟带宽必须不小于输入信号的模拟带宽。




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作者信息:

黄  振,柏正尧

(云南大学 信息学院,云南 昆明650500)




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