Л.И. Двойрис, И.Н. Крюков, В.А. Иванов

Постановка проблемы. Для извлечения информации из окружающей среды традиционно используются радиотехнические методы. Пределы информативности (обнаружение, распознавание, разрешение) и точности (определение координат) радиотехнических систем определяются параметрами используемых сложных сигналов, а также методами сжатия (Compressed Sensing, CS) сигналов. Обычно предел сжатия сигналов связывают со значением частоты Котельникова, которая должна минимум в 2 раза превышать значение верхней информативной гармоники. На практике высокие требования чаще всего предъявляются к информативности систем, при этом канал передачи сигналов остается «узким» в силу тех или иных причин. Это определяет актуальность исследования и применения новых методов сжатия сигналов в радиотехнических системах.

Цель. Обосновать возможность практического использования сжатия сигналов в радиотехнических системах.

Результаты. Приведены основные положения современной теории «сжатия сигналов» и представлен метод CS. Рассмотрена возможность сжатия сигналов с бóльшей степенью по сравнению с частотой Котельникова при выполнении определенных требований к формируемым сигналам. Приведен пример восстановления изображения при использовании CS сигналов, показавший, что для восстановления изображения до приемлемого качества требуется на 60% меньше измерений по сравнению с традиционными радиотехническими методами.

Практическая значимость. Представленный математический аппарат метода CS позволяет осуществлять «сжатие» сигналов для повышения качества обнаружения и распознавания объектов.

Двойрис Л.И., Крюков И.Н., Иванов В.А. Построение радиотехнических систем со сжатием сигналов методом Compressed Sensing // Радиотехника. 2022. Т. 87. № 2. С. 34−40. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202302-05

1. Dick C., Harris F., Rice M. Synchronization in software defined radios - Carrier and timing recovery using FPGAs // Proc. IEEE Symp. Field Programmable Custom Computing Machines. Napa Valley, CA. Apr. 2000. Р. 195–204.
2. Valls J., Sansaloni T., Perez-Pascual A., Torres V., Almenar V. The use of CORDIC in software defined radios: A tutorial // IEEE Commun. Mag. Sept. 2006. V. 44. № 9. Р. 46–50.
3. Harris F., Dick C., Jekel R. An ultra low phase noise DDS // Software Defined Radio Forum Tech. Conf. (SDR-2006). Orlando FL. Nov. 2006.
4. Lyons R. Understanding Digital Signal Processing. 2nd ed. Upper Saddle River. NJ: Prentice Hall. 2004. Р. 576–578.
5. Turner C. Recursive discrete-time sinusoidal oscillators // IEEE Signal Processing Mag. May 2003. V. 20. № 3. Р. 103–111.
6. Dick C., Harris F. FPGA signal processing using sigma-delta modulation // IEEE Signal Processing Mag. Jan. 2000. V. 17. № 1. Р. 20–35.
7. Двойрис Л.И., Крюков И.Н. Возможность применения методов Compressing Sensing в средствах обнаружения // Радиотехника. 2021. Т. 85. № 2. С. 39−43. DOI: 10.18127/j00338486-202102-06.