【摘 要】
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通信中的测频技术必不可少,而随着通信速率的逐渐增高,电子式测频方案结构复杂、速率低、不抗电磁干扰、设备受限等缺点逐渐突出。随着微波光子学的发展,光测频的方案也逐渐受到关注,成果逐渐增多。同时压缩感知以其优秀的采样性能,被各大领域广泛应用。压缩感知理论允许以极低的采样率实现超宽带稀疏信号的采样,为雷达、信号处理带来本质的方法改变。通信越来越宽带化的趋势,使微波光子学与压缩感知具有越来越大的应用潜力。
【基金项目】
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企事业项目,量子保密通信光物理层加密关键技术研究；
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通信中的测频技术必不可少,而随着通信速率的逐渐增高,电子式测频方案结构复杂、速率低、不抗电磁干扰、设备受限等缺点逐渐突出。随着微波光子学的发展,光测频的方案也逐渐受到关注,成果逐渐增多。同时压缩感知以其优秀的采样性能,被各大领域广泛应用。压缩感知理论允许以极低的采样率实现超宽带稀疏信号的采样,为雷达、信号处理带来本质的方法改变。通信越来越宽带化的趋势,使微波光子学与压缩感知具有越来越大的应用潜力。因此本论文提出了使用压缩感知进行光子式测频,主要工作如下:（1）使用双平行MZM构建了单通道光子调制宽带转换器（MWC,Modulated Wideband Converter）,实现了以单个模拟数字转换器（ADC,Analog-to-Digital Converter）进行超宽带频谱的测频。（2）理论分析了三种广泛使用的恢复算法,正交匹配追踪算法（OMP,Orthogonal Matching Pursuit）、多信号分类（MUSIC,Multiple Signal Classification）与稀疏贝叶斯学习（SBL,Sparse Bayesian Learning）算法,并对MUSIC算法进行了适当优化。编写仿真程序进行对比,分析了不同算法的性能、优劣之处、出现各种现象的原因,得出结论MUSIC算法更适合单通道的MWC系统。分析了 SBL算法的迭代特性,指出恢复算法随迭代次数变化的变化原因。（3）对MWC频域周期特性进行分析,总结了基于概率的方法与基于矩阵的方法的不同之处及适用场景,探讨了不同算法恢复成功率不同的原因。
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