[发明专利]一种基于随机解调的宽带压缩采样系统

权利要求书

1.一种基于随机解调的宽带压缩采样系统，包括：

一伪随机序列发生器，用于产生伪随机序列，并输入到混频器中；

一混频器，用于将输入的被测信号x(t)与来自伪随机序列发生器的第m次随机触发产生的伪随机序列p_m(t)进行混频，对输入的被测信号x(t)进行随机解调，得到基带信号

一低通滤波器，用于对混频器输出的基带信号进行滤波，得到截取的基带信号y_m(t)；

一ADC(模数转换器)，用于在采样时钟的控制下，对基带信号y_m(t)进行采样，得到采样序列值y_m[n]，n为采样点序列号；

一重构模块，用于根据采样序列值y_m[n]，重构出被测信号的采样序列x^*[n]；

其特征在于，还包括：

一比较器，被测信号x(t)同时输入到比较器中，与触发门限进行比较，产生触发脉冲，并输入到控制电路中；

一控制电路，用于根据触发脉冲，产生伪随机序列发生使能信号到伪随机序列发生器，随机触发伪随机序列发生器，产生伪随机序列，其中第m次随机触发产生的伪随机序列用p_m(t)表示，其中，1≤m≤M，M为随机触发采样次数；同时，控制电路还计算出触发脉冲与其后第一个采样脉冲的时间间隔Δt_m；

重构模块根据采样序列值y_m[n]、时间间隔Δt_m以及压缩测量矩阵Φ，重构出被测信号的频谱向量，最后通过傅立叶反变换得到被测信号的采样序列x^*[n]。

2.根据权利要求1所述的基于随机解调的宽带压缩采样系统，其特征在于，所述的重构模块根据采样序列值y_m[n]、时间间隔Δt_m以及压缩测量矩阵Φ，重构出被测信号的频谱向量，最后通过傅立叶反变换得到被测信号的采样序列x^*[n]为：

根据采样序列值y_m[n]得到离散时间傅立叶变换然后，根据时间间隔Δt_m，得到z_m(f)：

其中，f为被测信号x(t)的频率，T_s为采样脉冲的周期；

所述压缩测量矩阵Φ为：

其中：

T_p为伪随机序列的周期，M为随机触发采样次数，L为一个周期内序列值的个数，L＝2L₀+1，L₀的选取满足以下关系式：

2L₀+1>f_NYQ/f_p

式中f_NYQ为被测信号x(t)的奈奎斯特频率，f_p＝1/T_p；

所述被测信号的频谱向量用s(f)表示为：

并根据以下公式得到频谱向量s(f)：

然后，根据以下公式得到被测信号x(t)的L个频谱X(f+(l-L₀+1)f_p)：

s_l(f)＝X(f+(l-L₀+1)f_p),l＝1,2,...,L；

对被测信号x(t)的L个频谱X(f+(l-L₀+1)f_p)进行傅立叶反变换，得到被测信号x(t)的采样序列x^*[n]。