目前，压缩感知的研究热点主要集中在重构算法改进方面，即如何降低重构误差和重构时间，且均在实际应用中所允许的范围内，而对于信号频域分析中的频谱分辨率提升技术的关注较少。本文采用调制宽带转换器对稀疏信号进行采样，采用正交匹配追踪算法进行重构输入信号，通过延长时域采样时长，实现单个通道低速采样的同时提升频谱分辨率。对低频射电天文信号进行仿真实验结果表明，在单个通道采样速率相同时，时域采样样本数由459增加至999时，频谱分辨率由0.4357 MHz提升至0.2002 MHz，但采样系统的总采样样本数仅由102增加至222。本文的研究为射电天文信号等高频窄带信号处理提供了很好的借鉴。