MWC调制宽带转换器驱动的压缩采样硬件系统设计

本文主要探讨了MWC压缩采样系统在硬件电路设计与实现中的关键技术和应用。作者盖建新、李洋和杜昊辰针对频域中稀疏信号的特性，提出了利用调制宽带转换器（MWC）采样方法来解决压缩采样物理实现的问题。MWC是一种创新的信号处理技术，它能够有效地捕获和压缩信号的非均匀分布特征，这对于频域稀疏信号具有显著的优势。 该硬件系统的核心组成部分是上下位机架构。下位机承担着核心的采样和压缩任务，通过设计实现了随机混频电路，这一环节利用了MWC的特性，能够将输入信号转换成频率调制的形式，从而显著减少所需的采样率。此外，低通滤波电路用于去除高频噪声，保证信号的纯净度；伪随机序列发生器则为混频过程提供必要的随机化，进一步增强信号的压缩效果。 同步采样电路是下位机设计中的关键部分，确保了整个采样过程的精确性和一致性，这对于后续信号重构的准确性至关重要。通过精心设计和优化这些电路，系统能够在采样过程中实时压缩信号，即使采样速率远低于奈奎斯特率，也能以极高的概率重构出原始信号，体现出MWC压缩采样的高效性能。 论文还提到了支撑这项研究的基金项目，包括国家自然科学基金、黑龙江省青年科学基金以及哈尔滨理工大学的教学仪器设备项目，这些都反映出研究的学术背景和实践价值。作者盖建新作为副教授，他的研究方向集中在仪器科学与技术领域，这为系统的理论指导提供了坚实基础。 总结来说，这篇首发论文详细阐述了MWC压缩采样系统在硬件层面的创新设计和实际应用，展示了如何通过下位机的混合、过滤和同步操作，将稀疏信号的压缩采样过程转化为一种高效且实用的技术。该成果不仅提升了采样系统的性能，也为频域信号处理领域的研究者们提供了新的思考角度和实践方案。