基于FPGA的随机解调实时频谱估计方法研究

发布时间：2023-01-03 10:39

　　传统的频谱估计首先要对信号进行奈奎斯特采样,未考虑信号的稀疏先验知识,造成了资源和时间大量的浪费。随机解调系统是一种基于压缩感知理论的模拟信息转换结构,能够以低于奈奎斯特频率的采样率对频域稀疏的多频点信号进行压缩采样,在采样的同时压缩信号,保证信号信息的完整性。这样就极大地减少了采样资源和存储资源的浪费,同时,在频谱感知领域,很多时候对精度和实时性的要求很高,需要采用硬件的方法进行频谱感知的实现。因此,本文围绕基于FPGA的随机解调实时频谱估计方法展开研究,主要内容如下:1、研究随机解调的原理。对压缩感知、随机解调和信号重构算法的原理进行深入研究,用数学的方法解释随机解调,分析信号模型、混频、低通滤波、均匀采样和信号重构对于随机解调系统实现的作用。通过仿真实验验证了基于随机解调的频谱估计的可行性,为后续基于硬件平台实现随机解调频谱估计提供参考。2、基于FPGA的OMP算法实现。基于仿真实现的OMP算法实时性不够,因此基于FPGA设计了OMP算法的实时实现。在充分研究随机解调和OMP算法的基础上,结合近些年提出的逐步QR分解的方法,实现了基于FPGA的针对随机解调复数域的OMP算法。3、... 

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

原信号的部分波形和频谱图

重构信号的部分波形和频谱图

加噪声后恢复信号的部分波形和频谱图


本文编号：3727310