面向航天超宽带信号采集的有限新息率采样技术研究

　　本书以航天系统中超宽带信号欠奈奎斯特采样为研究背景，针对航天器状态遥测、星载雷达、航天设备无线互联、遥感成像、航天干扰监测、航天电子侦察等领域中超宽带信号采集所面临的采样率高、采样数据量大，而航天器空间及载荷能力有限的问题，研究了基于有限新息率（FRI）采样理论的超宽带信号欠采样技术。本书在介绍FRI采样理论基本原理及 外研究现状的基础上，重点研究了航天领域中经常采用的三种基本信号的FRI采样方法与参数估计问题。首先，针对脉冲序列这种常见的参数化信号模型开展FRI采样技术研究，并分为脉冲波形已知和脉冲波形未知两种情况进行讨论，针对现有FRI采样结构物理可实现性较差、通用性较差以及信号模型不易匹配等问题，提出了基于交错调制的多通道FRI采样方法、基于频谱扩展的脉冲序列FRI采样方法及基于优化模型的波形未知脉冲序列FRI采样方法；随后，利用分段多项式信号可以通过微分转化为脉冲序列的特性，提出了基于微分VPW-FRI的非理想分段多项式信号采样方法；然后，将基本的FRI信号模型进一步扩展到频域，针对频域参数化信号欠采样条件下产生的频率模糊和镜像频率混叠问题，以典型的多频点信号为例，提出了基于双通道协作的频域参数化信号FRI采样方法； ，以航天通信、航天探测等领域广泛应用的相位调制信号为例，针对目前相位调制信号参数估计方法所需采样率较高、采样点数较多的问题，提出了三种用于相位调制信号间断点、载频、相位等时频参数估计的FRI采样方法。本书是作者课题组近年来研究成果的梳理和精炼，包含相关的理论推导、大量的仿真实验、系统的硬件实现及实验分析。可作为航天工程、通信工程、信号处理及相关领域研究人员和学生的参考书。

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第l章 绪论
1.1 FRI采样理论基本原理
1.2 FRI采样理论 外研究现状
1.3 本书的研究内容与结构
1.4 本章小结
第2章 基于交错调制的多通道FRI采样方法
2.1 问题的提出与研究思想
2.2 获取输入信号的频谱信息
2.3 基于交错调制的多通道FRI采样结构
2.4 基于时域稀疏性的参数估计算法
2.5 实验验证与分析
2.6 本章小结
第3章 基于频谱扩展的通用脉冲序列FRI采样方法
3.1 问题的提出
3.2 随机解调的基本原理
3.3 基于频谱扩展的脉冲序列FRI采样方法
3.4 参数估计算法
3.5 实验验证与分析
3.6 本章小结
第4章 基于优化模型的波形未知脉冲序列FRI采样方法
4.1 问题的提出
4.2 VPW—FRI采样理论
4.3 系统描述及参数设置
4.4 信号重构方法
4.5 实验验证与分析
4.6 本章小结
第5章 基于微分VPW—FRI的非理想分段多项式信号采样方法
5.1 非对称脉冲序列FRI采样理论
5.2 微分VPW—FRI采样方法
5.3 非理想分段多项式信号的采样
5.4 实验验证与分析
5.5 本章小结
第6章 基于双通道协作的频域参数化信号FRI采样方法
6.1 问题的提出
6.2 时间交错FRI采样方法
6.3 反馈式FRI采样方法
6.4 各采样方法的性能比较
6.5 实验验证与分析
6.6 本章小结
第7章 相位调制信号FRI采样方法
7.1 问题的提出
7.2 单通道FRI采样系统及参数估计
7.3 多通道反馈采样系统
7.4 多通道并行采样系统
7.5 采样系统对比
7.6 相位调制信号的FRI采样系统硬件实现
7.7 本章小结
参考文献
名词索引
附录部分彩图