[发明专利]基于有限新息率的脉冲串信号欠采样系统及方法

权利要求书

1.一种基于有限新息率的脉冲串信号欠采样系统，其特征在于，所述系统包括调制信号生成模块、四通道欠采样模块和重构模块；

调制信号生成模块，用于生成4路调制信号；

四通道欠采样模块，用于将待采样脉冲串信号分流成4路后，分别与4路调制信号进行调制，对调制后的4路信号依次进行放大和滤波，截取待采样脉冲串信号频谱中离散分布的四个子带，对四个子带进行欠采样；

重构模块，用于根据采样的样本，获取傅立叶系数，利用重构算法从傅立叶系数中估计出待采样脉冲串信号的幅值和时延参数。

2.根据权利要求1所述的基于有限新息率的脉冲串信号欠采样系统，其特征在于，所述四通道欠采样模块中的每个通道的欠采样模块包括乘法器、放大器、滤波器和ADC采样器；

待采样脉冲串信号与一路调制信号同时输入至乘法器，经乘法器相乘后输入至放大器，经放大器放大后输入至滤波器，经滤波器低通滤波后，获取分流信号频谱中离散分布的一个子带；ADC采样器以高于低通滤波器截止频率2倍的速率对该子带进行欠采样。

3.根据权利要求2所述的基于有限新息率的脉冲串信号欠采样系统，其特征在于，所述调制信号生成模块，用于生成4路频率各不相同的余弦信号。

4.根据权利要求3所述的基于有限新息率的脉冲串信号欠采样系统，其特征在于，所述放大器的放大倍数为10倍。

5.根据权利要求4所述的基于有限新息率的脉冲串信号欠采样系统，其特征在于，所述系统，还包括显示模块，用于显示估计出的待采样脉冲串信号的幅值和时延参数。

6.一种基于有限新息率的脉冲串信号欠采样方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤一：生成4路调制信号；

步骤二：将待采样脉冲串信号分流成4路后分别与4路调制信号进行调制，调制后的4路信号依次进行放大和低通滤波，分别截取滤波后的4路信号频谱中离散分布的子带，以高于低通滤波器截止频率2倍的速率对截取的四个子带进行欠采样；

步骤三：对采样的样本进行离散傅立叶变换，获取傅立叶系数，利用重构算法从傅立叶系数中估计出待采样脉冲串信号的幅值和时延参数。

7.根据权利要求6所述的基于有限新息率的脉冲串信号欠采样方法，其特征在于，所述步骤一中，调制信号的频率为ω_i,i＝1,…,4；

其中，N代表采样时间轴上的区间[0,T)所划分的网格数，m表示任意选定的整数，ω_max为待采样脉冲串信号的最高频率。

8.根据权利要求7所述的基于有限新息率的脉冲串信号欠采样方法，其特征在于，所述调制信号为4路频率各不相同的余弦信号。

9.根据权利要求8所述的基于有限新息率的脉冲串信号欠采样方法，其特征在于，所述步骤二包括如下步骤：

步骤二一：将待采样脉冲串信号分流成4路后，分别与4路调制信号进行调制；

步骤二二：将各通道调制后的信号放大10倍；

步骤二三：采用低通滤波器对放大后的信号进行低通滤波，通过四个通道的滤波截取到待采样脉冲串信号频谱中离散分布的四个子带；

步骤二四：以高于低通滤波器截止频率2倍的速率进行低速采样，实现欠采样。

10.根据权利要求6所述的基于有限新息率的脉冲串信号欠采样方法，其特征在于，所述步骤三包括如下步骤：

步骤三一：采样样本为y_i[n]，n表示样本数，其连续时间傅立叶变换为Y_i(ω)，k＝1,2,…,K；K表示傅立叶系数的数量；

步骤三二：时延参数t_l＝n_l△，△＝T/N，其中n_l∈{0,1,…,N-1}，待采样脉冲串信号x(t)的连续时间傅立叶变换为：

a_l为待采样脉冲串信号的幅值，j指虚部，L表示时延参数的数量；

步骤三三：根据公式二和公式三，调制后信号的连续时间傅立叶变换为：

其中，H_m(k)为已知的复指数序列；

步骤三四：获取K≥2L个非零傅立叶系数采用正交匹配追踪算法从这些傅立叶系数中估计出参数最后时延参数估计值