用于宽带调制变换压缩采集架构的测量矩阵校准方法

摘要

本发明公开一种用于宽带调制变换压缩采集架构的测量矩阵校准方法，其步骤为：(1)初始化矢量信号源；(2)获得信号；(3)同步采集信号；(4)组成列满秩适定方程；(5)求解校准测量矩阵；(6)更新信号源更换频点的次数；(7)判断信号源更换频点的次数r是否小于等于若是，执行步骤(2)，否则，执行步骤(8)；(8)输出校准测量矩阵。本发明通过列满秩适定方程组获得校准测量矩阵，具有了提高重构数据频谱的正确性的优点；通过更新信号源更换频点的次数获得的校准测量矩阵，具有了可以完整描述宽带调制变换器实际系统传输函数的优点。

主权项

一种用于宽带调制变换压缩采集架构的测量矩阵校准方法，包括以下步骤：(1)初始化矢量信号源：(1a)矢量信号源将信号源更换频点的次数r初始化为0，得到矢量信号源输出的数字调制信号；(1b)初始化维度为m×L的校准测量矩阵其中，m表示宽带调制变换器的采集通道，m≥1；(2)获得信号：(2a)矢量信号源输出的数字调制信号经过功分器，等分为两路信号，将所获得的两路信号分别送入宽带调制变换器和超外差接收机，其中，矢量信号源输出的数字调制信号的中心频率为f_c表示矢量信号源输出的数字调制信号的中心频率，r表示信号源更换频点的次数，f_p表示随机符号序列的频率，L表示完整描述宽带信号所需的子空间个数，f_NYQ表示宽带调制变换器的等效奈奎斯特采样速率，f_S表示宽带调制变换器单通道的低通采样速率；(2b)超外差接收机所获得的信号通过中心频率的上变频或者下变频得到中频信号；(3)同步采集信号：(3a)功分器送入宽带调制变换器的信号通过宽带调制变换器得到宽带调制变换器m个采集通道的输出，其中，m表示宽带调制变换器的采集通道，m≥1；(3b)中频信号通过带通采样器得到带通采样器的输出，其中，带通采样的速率满足f_s′＝Qf_s/P，f_s′表示带通采样速率，Q表示快速傅里叶变换FFT的点数，f_S表示低通采样速率，P表示快速傅里叶变换FFT的点数；(4)组成列满秩适定方程：(4a)宽带调制变换器m个采集通道的所有输出分别进行P点快速傅里叶变换FFT，得到列向量$Y^r\left(k\right)={[Y_1^r\left(k\right),...,Y_i^r\left(k\right),...,Y_m^r\left(k\right)]}^T,$1≤i≤m，0≤k≤P‑1，其中，r表示信号源更换频点的次数，L表示完整描述宽带信号所需的子空间个数，f_NYQ表示宽带调制变换器的等效奈奎斯特采样速率，f_S表示低通采样速率，f_p表示随机符号序列的频率，m表示宽带调制变换器的采集通道，m≥1；(4b)对带通采样器的输出进行正交下变频，得到基带信号；(4c)对基带信号进行Q点快速傅里叶变换FFT，得到基带频域信号；(4d)对基带频域信号取反后再进行共轭变化，得到线性式基带频域信号；(4e)将列向量Y^r(k)、基带频域信号和线性式基带频域信号组成列满秩适定方程组；(5)求解校准测量矩阵：(5a)对列满秩适定方程组求解，得到校准测量矩阵的一列元素c＝[c_1,r,...,c_i,r,...,c_m,r]^T，其中，c_i,r表示校准测量矩阵中一列元素c的第i个元素，r表示信号源更换频点的次数，1≤i≤m，m表示宽带调制变换器的采集通道，m≥1，[·]^T表示矩阵的转置操作；(5b)将校准测量矩阵的一列元素c赋给校准测量矩阵的第列，其中，L表示完整描述宽带信号所需的子空间个数，f_NYQ表示宽带调制变换器的等效奈奎斯特采样速率，f_S表示低通采样速率，f_p表示随机符号序列的频率；(5c)将校准测量矩阵的一列元素c的每个元素分别进行共轭变化，得到一列共轭元素c^*；(5d)将一列共轭元素c^*赋给校准测量矩阵的第r列；(6)将信号源更换频点的次数r加1；(7)判断信号源更换频点的次数r是否小于等于若是，执行步骤(2)，否则，执行步骤(8)，其中，L表示完整描述宽带信号所需的子空间个数，f_NYQ表示宽带调制变换器的等效奈奎斯特采样速率，f_S表示低通采样速率，f_p表示随机符号序列的频率；(8)输出校准测量矩阵：将信号源更换频点的次数更新到第次的校准测量矩阵，作为最终的校准测量矩阵输出。