一种基于快速傅里叶变换的带有模拟滤波器补偿的MWC后端信号重构方法技术

一种基于快速傅里叶变换的带有模拟滤波器补偿的MWC后端信号重构方法属于高速模拟信息转换领域。由于MWC前端部分由多个通道组成，在假设前端系统中模拟低通滤波器的阻带增益完全为零的情况下，使用一个频率响应与模拟低通滤波器通带增益互为倒数的数字滤波器对前端产生的信号进行补偿。将前端产生的信号通过快速傅里叶变换转换到频域进行处理，补偿过程就变为各频点乘以一个补偿系数，在带有拓展系数的MWC结构中，解调的过程就转换为对信号的频域序列进行分段选取，避免了引入的乘法器以及数字滤波器。而从时域到频域的转换不会影响后续的压缩感知系数求解算法，在求解得到原始信号后，采用反傅里叶变换将频域信息转换回时域，完成重构。

A reconstruction method of MWC back-end signal with analog filter compensation based on FFT

【技术实现步骤摘要】
一种基于快速傅里叶变换的带有模拟滤波器补偿的MWC后端信号重构方法
本专利技术涉及一种基于快速傅里叶变换的带有模拟滤波器补偿的调制宽带转换器(ModulatedWidebandConverter，MWC)后端信号重构方法，属于高速模拟信息转换

技术介绍
MWC是一种基于压缩感知技术的模拟信息转换器系统。在输入信号在一段有限频谱范围内稀疏并且具体频率未知时，该系统能够用低于信号奈奎斯特频率的采样频率，完成对信号信息的提取与信号的重建。该系统分为模拟前端以及数字后端两大部分。模拟前端部分由多个通道并行的随机解调结构组成，每一通道包含混频器、模拟低通滤波器以及ADC等器件，用周期性变化的随机在高低电平间跳变的高频信号，即伪随机序列进行混频，然后低通滤波，最后低速采样，将高频的模拟信号进行压缩并用相对低速的模数转换器(AnalogtoDigitalConverter,ADC)进行采样，得到的经过压缩的数字信号交由数字后端系统，利用压缩感知技术常用的求解算法，例如最小二乘法等，进行信息的提取与原始信号的重建。在理想情况下，MWC系统能够本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于快速傅里叶变换的带有模拟滤波器补偿的MWC后端信号重构方法，其特征在于：由于MWC前端部分由多个通道组成，每一通道包含混频器、模拟低通滤波器以及ADC，在假设前端系统中模拟低通滤波器的阻带增益完全为零的情况下，使用一个频率响应与模拟低通滤波器通带增益互为倒数的数字滤波器对前端产生的信号进行补偿；即将前端产生的信号通过快速傅里叶变换转换到频域进行处理，补偿过程就变为各频点乘以一个补偿系数，于是在带有拓展系数的MWC结构中，解调的过程就转换为对信号的频域序列进行分段选取，在求解得到原始信号的信息后，采用反傅里叶变换将频域信息转换回时域，并完成信号的重构。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于快速傅里叶变换的带有模拟滤波器补偿的MWC后端信号重构方法，其特征在于：由于MWC前端部分由多个通道组成，每一通道包含混频器、模拟低通滤波器以及ADC，在假设前端系统中模拟低通滤波器的阻带增益完全为零的情况下，使用一个频率响应与模拟低通滤波器通带增益互为倒数的数字滤波器对前端产生的信号进行补偿；即将前端产生的信号通过快速傅里叶变换转换到频域进行处理，补偿过程就变为各频点乘以一个补偿系数，于是在带有拓展系数的MWC结构中，解调的过程就转换为对信号的频域序列进行分段选取，在求解得到原始信号的信息后，采用反傅里叶变换将频域信息转换回时域，并完成信号的重构。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一：采集系统的各个参数，包括用来混频的伪随机序列的周期Tp与频率fp，，每个周期内高低电平的个数M，后端数字系统的拓展系数q，模拟低通滤波器的截止频率fc，ADC的采样频率fs；M的取值需要设置为2的整数次幂；设置每个通道ADC采样所得到的采样点数N，设置N为2的整数次幂，且使得Nfp/fs为正整数，将这个正整数表示为a，即a＝Nfp/fs；
步骤二：测量前端模拟低通滤波器的双边频率响应，测量范围为-fs/2到+fs/2，并将该频率响应离散化为代表N个频点的增益系数序列H[k]，其中k的取值范围为0到N-1；
步骤三：将得到的增益系数序列H[k]中的每一个元素对应求倒数，得到模拟低通滤波器的补偿序列D[k]；
步骤四：将每一通道A...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘素娟，刘磊，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11