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随着无线通信速率的迅猛加快,系统频宽越来越大。根据奈奎斯特采样定理,为保证信号无失真的恢复,采样速率必须达到系统频宽的两倍以上,这对模拟数字转换器ADC是很大的挑战。因此,越来越高速率的ADC采样芯片已经成为高速无线通信发展的瓶颈。压缩感知技术的提出,可以使得采样速率突破奈奎斯特采样定理的限制,已经成为近年来信号处理领域的研究热点之一。本文主要研究压缩感知中的低速采样结构,该结构在基本不损失信号信息的前提下,直接以低于奈奎斯特速率的采样率来对模拟信号进行采样。模拟信息转换器(Analog-to-information conversion,AIC)是压缩感知中实际硬件实现时的一种低速采样结构,现有常见的AIC采样结构包括调制宽带转换器(Modulated Wideband Converter,MWC)和随机解调器(Random Demodulation,RD)。其中,RD采样结构不能适用于宽带信号的采样,其使用范围大大减小。MWC采样结构由于能适用于宽带信号的采样,因此得到了广泛的应用。然而,MWC采样结构的等效测量矩阵是稠密矩阵,在实际实现时复杂度较高。因此,找到一种能适用于宽带信号的压缩采样同时复杂度较低的可靠CS采样结构成为一个新的研究方向。基于此,本论文提出了一种低复杂度的对角调制宽带转换器(Diagonal Modulated Wideband Converter,D-MWC)。该结构包含多个混合积分器分支(Branches of Mixers and Integrators,BMI),每个 BMI 在一个周期内仅仅工作部分时间。相比于原始的调制宽带转换器MWC,改进后D-MWC的等效测量矩阵是稀疏矩阵,从而可以大大简化采样结构。仿真结果证明,宽带信号经过D-MWC采样系统后能够可靠恢复出来。因此,D-MWC在实现降低复杂度的同时,具有较好的恢复性能。基于D-MWC,本论文进一步提出了一种更通用的采样方案nD-MWC。与原始D-MWC相比,该方案中每个BMI的工作时间长度不再是D-MWC中设定的固定值,而是可以通过参数n调节。假设有nD-MWC和D-MWC中都是K条支路,采样速率都为1/T时,nD-MWC中每个BMI的工作时间为nT/K,而原始的D-MWC中每个BMI的工作时间为T/K。相比于D-MWC,nD-MWC不仅仍具有较低的硬件实现复杂度,而且通过改变参数n可以在复杂度变化不大的情况下获得更好的采样性能,具有更好的灵活性。仿真实验验证出nD-MWC确实和D-MWC具有相近的性能。因此,nD-MWC是一种性能较好的低复杂度的低速采样结构,同时具有更好的通用性。