다중속도 동기 샘플링을 이용한 희소 멀티밴드 신호 복원

본 논문은 광학 시스템을 활용한 다중속도 동기 샘플링(SMRS) 방식을 제안하고, 이를 통해 희소 멀티밴드 신호를 적은 수의 샘플링 채널만으로도 나이퀴스트 레이트보다 낮은 총 샘플링 레이트에서 정확히 복원할 수 있음을 입증한다. 1. **배경 및 기존 기술** 멀티밴드 신호는 통신·레이다 등에서 널리 사용되지만, 각 밴드의 중심 주파수가 매우 높아 전체 신호를 나이퀴스트 레이트로 샘플링하는 것은 비용·전력 측면에서 비현실적이다. 기존에는 멀티코셋(다중코셋) 샘플링이 널리 연구되었으며, 이는 고속 레이트 F ≥ F_Nyq 로부터 L개의 코셋을 선택해 저속으로 샘플링하는 방식이다. 그러나 모든 채널이 동일한 레이트를 사용하기 때문에 한 채널에서 발생한 에일리어싱이 다른 모든 채널에도 동일하게 전파된다. 또한, 채널 수가 많아야 충분한 정보가 확보된다. 비동기식 다중속도 샘플링(MRS)은 각 채널이 서로 다른 레이트를 사용하고, 채널 간 동기화가 필요 없다는 장점이 있었지만, 복원 시 모든 채널에서 최소 하나의 비에일리어싱이 보장되어야 하는 제약이 있었다. 2. **SMRS 개념** SMRS는 M개의 채널을 서로 다른 정수 배수의 레이트 Fi = Mi·Δf 로 동기화(Δi=0)하여 샘플링한다. 모든 채널은 동일한 시간 윈도우 T = 1/Δf 로 동일한 주파수 해상도 Δf 를 공유한다. 각 채널의 샘플링 결과는 원본 스펙트럼 X(f)의 주기적 복제합으로 표현되며, 베이스밴드