光子學壓縮感知若干關鍵技術研究

《光子學壓縮感知若干關鍵技術研究》是依託杭州電子科技大學，由池灝擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：光子學壓縮感知若干關鍵技術研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：池灝
• 依託單位：杭州電子科技大學

項目摘要

光子學壓縮感知技術可用於電子對抗雷達偵察、認知無線電寬頻頻譜感知和射電天文學等領域，是近年來出現的一個交叉研究課題。由於電子學瓶頸的限制，傳統模數轉換器的採樣率很難大幅度提高，寬頻信號的實時獲取成為許多領域的障礙。很多實際套用中寬譜範圍內信號所占的頻譜實際上是很少的，即滿足頻譜稀疏性。本項目研究的光子學壓縮感知技術，能充分挖掘光子學的大頻寬優勢，並結合壓縮感知技術，以突破奈奎斯特採樣定理的限制。項目組提出時間拉伸光子學壓縮感知方案並將予以實驗實現，該方案結合了光子學時間拉伸技術和壓縮感知的優勢，以極低的採樣率對寬頻稀疏信號進行採樣，並能以高機率恢復原信號；並將在結合壓縮感知的光子學信道化接收機、採用微波光子濾波的光子學壓縮感知系統等方面開展新型結構探索。本項目將在光子學壓縮感知的若干關鍵技術方面提出創新性研究方案，開展深入細緻的理論和實驗研究，期望能為推動相關領域的技術進步做出實際貢獻。

結題摘要

光子學壓縮感知技術可用於電子對抗雷達偵察、認知無線電寬頻頻譜感知和射電天文學等領域。由於電子學瓶頸的限制，傳統模數轉換器的採樣率很難進一步提高，寬頻信號的實時獲取成為許多領域的障礙。很多實際套用中寬譜範圍內信號所占的頻譜實際上是很少的，即滿足頻譜稀疏性，本項目研究的光子學壓縮感知技術，能充分挖掘光子學的大頻寬優勢，並結合壓縮感知技術，以突破奈奎斯特採樣定理的限制，以極低的採樣率對寬頻頻譜稀疏信號進行採樣，並能以高機率恢復原信號。在本項目的支持下，研究團隊在時間拉伸光子學壓縮感知技術、光子壓縮感知型結構探索等方面開展了深入研究，在時域光子壓縮感知的低通濾波、基於空間光調製器的隨機混頻、結合時間拉伸的光子壓縮感知新結構、光子時間拉伸的參數標定、系統最佳化和實驗實現等給出了許多新方案和新結果。本項目的部分重要研究結果包括：基於單片晶片低通濾波的光子壓縮感知結構、採用非相干光源頻域混頻的光子壓縮感知新結構、基於脈衝展寬和壓縮的光子壓縮感知系統理論建模、基於頻域混頻壓縮感知的單像素成像技術、光子時間拉伸雜波分析和動態範圍分析新理論模型、基於光子時間拉伸的模數轉換系統等。我們相信上述研究結果有力地推動了光子壓縮感知領域的技術進步。