无线通信技术的发展为人们提供了越来越高效、便捷的生活,但通信系统对频谱资源的需求也在不断增加。认知无线电技术中的频谱感知技术,可以有效解决可分配频谱资源稀缺与频谱资源利用率不足的问题。但是,受制于传统Nyquist采样定理两倍于最高频率获取采样值的约束,使宽带频谱感知的硬件实现代价较大。压缩感知理论的发展和基于压缩感知理论下的模拟信息转换技术的提出,为直接进行宽带频谱感知,由理论应用到实际提供了途径,对突破宽频带检测时的宽带瓶颈有重要意义。本文针对压缩感知理论条件下的模拟信息转换器技术和其在频谱感知技术上的应用进行了深入研究。1.阐述了频谱感知技术和压缩感知理论的研究现状和基本知识,着重研究了模拟信号的直接压缩采样方式,并遵循压缩感知理论的研究思路,详细阐述了模拟信息压缩采样模型进行信号采集时的稀疏表示过程、测量矩阵形成过程,以及利用重构算法进行信号恢复过程,并详细分析了基于压缩采样进行宽频带频谱感知的理论支撑。2.详细研究了基于压缩感知理论进行稀疏模拟信号压缩测量的模拟信息转换机制。首先,研究了应用最广、发展较成熟的RD-AIC,并模拟了实际信号压缩采样仿真流程;之后研究了RMPI-AIC,并针对RMPI-AIC在需要大量信息采集时,并联之路过多会导致系统硬件复杂度上升的问题,着重研究了可以对采样信号分段采样的S-AIC,这种模拟信息转换器通过对实际采样测量值进行元素位置变换扩展,构造新的等效测量矩阵用于重构原始信号;并依据此机制的方法,我们提出了一种组合变换方式对测量矩阵进一步扩展,使获得用于信号重构的测量矩阵进一步增大,从而更充分利用采样信息,以提升压缩采样信号的重构能力,之后我们通过理论推导和仿真验证,证明出我们所提出的方案在实际采样并行之路数没有改变的情况下,信号恢复效果得到一定提升。3.研究了一种基于S-AIC宽带压缩频谱检测方法。通过我们所研究的S-AIC的模拟信息转换机制与功率谱检测技术相结合,实现低采样速率、低硬件花费条件下可靠的宽频带频谱感知,验证了S-AIC宽带频谱检测的可行性;并分别在不同条件下进行了与传统AIC频谱检测的仿真对比,研究了S-AIC重构性能受这些条件的影响程度;证明S-AIC形式下的功率谱检测机制不仅能够很好的进行频谱感知,而且在同样并联支路条件下检测能力优于传统AIC。