【技术实现步骤摘要】
基于非理想LPF的非基带脉冲信号FRI采样与参数估计方法
本专利技术涉及信号处理
，具体涉及一种基于非理想LPF的非基带脉冲信号FRI采样与参数估计方法。
技术介绍
在信号处理
中，为了无失真的重构出待测信号，这就要求采样系统满足Nyqiust采样定理，也即要求采样频率需要大于两倍的奈奎斯特率。随着现代信号处理技术的发展，信号的频率不断递增，使用Nyqiust采样定理对其进行采样就需要更高的采样速率，而现有的模数转换器(ADC)器件所能达到的采样速率并没有那么高，并且极高的采样速率的ADC器件价格昂贵。因此，如何降低信号的采样速率，并且在低速采样率的情况下无失真的恢复出原信号，成为一个热门问题。当前，针对超宽带信号比较成熟的欠Nyqiust采样方法有压缩感知(CS)采样理论和有限新息率采样理论。有限新息率(FiniteRateofInnovation，简称FRI)采样理论是由Vetterli等人在2002年提出，这是一种利用信号参数化特性来对信号进行采样，然后经过特定算法的处理对信号完成恢复的欠Nyqiu...
【技术保护点】
1.一种基于非理想LPF的非基带脉冲信号FRI采样与参数估计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n步骤一，生成测试信号和基信号，测试信号表示为：/n
【技术特征摘要】
1.一种基于非理想LPF的非基带脉冲信号FRI采样与参数估计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤一，生成测试信号和基信号，测试信号表示为：
其中，t∈[0,T)为观测时间，为测试信号中未知的时延和幅度参数，假设时延参数tl位于时间网格上，即tl＝Tn/N，其中N为时间网格数，n为正整数，基信号为已知的非基带脉冲序列h(t)，测试信号的新息率表示为ρ＝2L/T；
步骤二，对测试信号和基信号分别进行频谱搬移过程，采用余弦信号分别对测试信号x(t)和基信号h(t)进行调制，该调制信号及其频谱分别表示为：
其中，f为调制信号的频率，其取值大小设置为基信号的中心频率，由于基信号是已知的，该中心频率也是已知的，Ωf＝2πf为对应的模拟角频率，此处，调制信号需满足以下条件：
其中，m为任意的整数，ΩB＝2πfB，fB为测试信号x(t)的频域最大频率，N为时间网格数，测试信号和基信号经过余弦调制过后，时域上可描述为两个模拟信号的乘积，即：xp(t)＝x(t)·p(t)，hp(t)＝h(t)·p(t)；而在频域上，根据卷积定理，在频谱上表现为频谱搬移，该频谱搬移过程用以下公式来描述：
其中，XP(Ω)和HP(Ω)分别为调制后信号xp(t)和hp(t)的频谱；
步骤三，对测试信号和基信号分别进行低通滤波过程，采用了实际的非理想LPF，将该非理想LPF的截止频率记为fcut，其冲激响应记为g(t)，对应的频率响应记为G(Ω)，将频谱搬移之后的测试信号xp(t)和基信号hp(t)分别进行低通滤波处理，以获取其基带频谱信息，该低通滤波过程描述为以下公式：
其中，XP(Ω)和HP(Ω)分别为调制后信号xp(t)和hp(t)经过低通滤波过程之后的信号频谱；
步骤四，对测试信号和基信号分别进行低速采样过程。为了实现信号的离散化，采用fs≥2fcut的采样速率对滤波后的测试信号和基信号分别进行均匀采样；
步骤五，利用测试信号和基信号的样本消除滤波器的非理想效应，并估计出未知参数。
2.如权利要求1所述的一种基于非理想LPF的非基带脉冲信号FRI采样与参数估计方法，其特征在于，所述步骤四的实现步骤如下：
步骤4.1：采样函数初始化，采样过程一般可使用脉冲串作为采样函数进行建模，即使用一组连续的周期冲激串对经过滤波之后的信号进行低速采样，采样函数s(t)表示为：
其中Ts为采样周期，fs＝1/Ts为采样频率，这里要求采样频率要满足奈奎斯特采样定理，即采样频率大于滤波器截止频率fcut的2倍，避免造成混叠现象，由于LPF截止频率fcut要远小于测试信号带宽，因此极大地降低了测试信号的采样速率；
步骤4.2：对测试信号进行低速均匀采样，测试信号x(t)通过非理想滤波器之后进行低速采样，采样速率fs≥2fcut，获得采样样本y(t)为：...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄国兴，陈林林，张世铭，卢为党，张昱，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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