基于两阶段加窗插值的多音信号频率估计算法

频域插值是一种广泛应用于多音信号频率估计的方法.为了提高相邻单音分量频率间隔较小时的频率估计性能,该文提出了一种基于两阶段加窗插值的频率估计算法.该算法采用一种新的支持任意窗函数的插值器来估计频率,通过在不同的阶段选择不同的窗函数,可以在不损失信噪比的前提下减少多个单音分量之间的相互干扰.数值结果表明,该算法具有比现有...     

频率估计的多段倍频正弦信号加权融合算法

为提高低信噪比条件下短时正弦信号的频率估计精度和扩展多段信号融合法的适用范围,提出一种利用多段倍频正弦信号进行加权融合的频率估计算法．为消除多段倍频正弦信号中各段信号频率不等对频谱分析的影响,根据各段信号间频率的倍数关系生成倍频修正矩阵,对多段倍频正弦信号频谱进行同频化处理．为消除各段信号相位不连续和时宽不等对频谱融合的影响,构造具有相位连续特性和噪声对消特性的加权因子,对同频化的多段倍频正弦信号频谱进行加权融合,得到最优加权融合频谱．最后,通过谱峰搜索最优加权融合频谱,实现高精度频率估计．仿真结果表明文中算法的频率估计精度较现有方法有较大提高,抗噪性好,普适性好．     

基于FFT的雷达多普勒频率快速估计方法

分析了各种正弦频率的估计方法；提出了一种同时利用隐含在离散傅里叶变换(discrete Fourier transform，DFT)谱线中的幅度信息和相位信息，克服DFT估计频率栏栅效应的方法，有效地提高了频率的估计精度；仿真结果证明了该方法的有效性。     

基于DFT的导航信号高分辨率延迟估计方法

在对相关延迟估计方法分析的基础上,给出了一种基于离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)的高分辨率延迟估计方法,推导出了延迟和频率的对应关系式。首先计算互功率谱,把时域的延迟变换到频域的频移,然后把求得的互功率谱等效为一个时间序列,再对该时间序列利用DFT求频谱。对于复正弦信号,DFT具有较高的频率分辨率,从而可以实现对延迟时间的高分辨率估计。相对于其他基于功率谱的延迟估计方法,该方法分辨的精度更高。仿真结果表明:该方法可以对1个采样周期的延迟进行准确的估计。     

基于子空间分解类算法的高精度频率估计

针对高速全数字解调器中频率估计算法的高精确度及实时性要求,该文深入分析了基于子空间分解类算法的特点,提出了将求根多重信号分类(RMUSIC)法和旋转不变技术估计信号参数(ESPRIT)法分别与快速傅里叶变换(FFT)法相结合的高精度频率估计算法。首先应用RMUSIC或ESPRIT算法对信号频率进行预估计,确定粗略的窄带频率区间后,再应用加窗FFT算法对细化域内的频率进行精估计。此外,为满足不同信噪比条件的需求,提出了一种具有可选结构的高精度频率估计方法。仿真结果与分析表明,该算法极大地提高了已有频率估计算法的精度,具有较快的信号处理速度和良好的抗噪声性能。     

正弦信号频率估计的改进高阶自相关算法

针对混有加性高斯白噪声的正弦信号,利用正弦信号的线性预测性质和高阶自相关函数,提出了新的频率估计算法。新算法与多种算法进行了计算复杂度比较,同时理论推导得到新算法的频率估计方差的闭合表达。新算法平衡了估计性能和计算量之间的矛盾。在仿真实验中,与改进协方差(MC)算法、Rim算法、Pisarenko谐波分解(PHD)算法及其多种改进型算法进行比较。结果表明:本文算法总体优于各对比算法,特别在在信号序列较短和中高信噪比情况下,性能接近克拉美罗界。     

实正弦信号的快速相位差分频率估计方法

基于最小均方误差相位差分频率估计原理,提出了能够直接处理实正弦信号的相位差分频率估计算法。新的修改算法利用零交越或FFT变换,能快速有效地在时域或频域上得到实正弦信号的相位信息,改善了频率估计的SNR阈值,且便于工程实现。     

一类特殊DFT的快速算法

一般的DFT算法都假定输入和输出序列长度相等,实际的情况并非总是如此。鉴于此,文中讨论了输入和输出序列长度不相等的这类DFT的快速计算方法,其结果比Skinner的剪枝法和Sorensen,Burus的变换分解法更简洁高效。     

一种提高DSSS信号载波频率估计精度的算法

针对快速傅里叶变换（fast Fourier transform,FFT）算法频率估计误差较大的问题,采用离散时间傅里叶变换（discrete time Fourier transform,DTFT）辅助FFT估计频率谱峰值,以提高直接序列扩频（direct sequence spreadspectrum,DSSS）信号多普勒测量精度的算法。该算法利用FFT估计频谱最高峰值及次高峰,在对应频点之间平均取10个频率点做DTFT,求幅值的极大值点,以确定频率谱峰值精确位置。仿真实验结果表明,该算法可有效提高捕获过程中DSSS信号频率的测量精度。     

基于修正Rife算法的雷达信号载频估计

提出了一种估计雷达信号载波频率的修正Rife算法。该算法利用快速傅里叶变换的频移性,将原始信号进行左右频移,使信号的频率位于两个相邻量化频率的中心区域后,然后利用Rife算法获得最终的载波频率估计值。采用仿真模拟的方法,分别给出了在不同量化频率、采样点数和信噪比等3种情况下,修正Rife算法的频率估算误差,并与Rife算法进行对比,结果表明,在信噪比较低或相对偏差较小时,修正Rife算法估计频率的精度较高,且在整个量化频率范围内性能稳定。     

基于相干平均的正弦信号频率估计

文章提出了一种适用于高斯白噪声背景下的正弦信号频率估计新算法.在给定的频率分辨率△f下,以(m-1)f/△f+1,m=1,2…M为起点进行分段,分段长度根据谱估计要求设定.当正弦信号频率fc/△f为整数时,各分段中期望信号全相关,应用相干平均法可获得M倍信噪比增益,FFT分析后其谱极大值对应的频点即为正弦信号频率.当fc/△f不为整数时,由于分段平均引入了相位误差,无法正确进行频率估计.因此可由大到小设定若干频率分辨率△f,在每个△f下按上述方法进行频率估计,当相邻△f下的估计结果一致,或者某个△f下估计的谱极大值远大于次极大时,即可认为频率估计完成.仿真结果表明,基于相干平均的正弦信号频率估计性能优于直接对同样长数据作FFT分析,且计算量小,硬件上更容易实现.     

具有随机幅相的正弦波频率估计

以噪声中同时具有随机幅度和随机相位的正弦波为观测模型,推导出它所满足的等效ARMA过程的Yule-Walker方程,在研究相位模糊和定阶方法的基础上,给出了一种频率估计自适应算法。最后进行了蒙特卡洛仿真分析,得出了相关结论。     

基于改进WD的多分量Chirp信号瞬时频率估计方法

对Chirp信号的常用估计方法是Wigner分布峰值(Wigner Distribution Maxima,WDM)法,但在低信噪比情况下,Wigner分布(Wigner Distribution,WD)峰值往往偏离真实值造成瞬时频率(Instantaeous Frequenty,IF)估计误差大.文中提出了一种基于改进WD的多分量Chirp信号瞬时频率估计方法——Wignet Viterbi拟合法(Wigner Viterbi Fjtting,WDVF)法.该方法将信号的WD作为图像,运用Viterbi算法分离出多分量Chirp信号的各个信号分量,再估计出各个分量的瞬时频率.新方法的估计精度高,在低信噪比情况下性能明显优于WDM法,并且WDVF法能较好地抑制时频交叉项与边缘效应.仿真结果表明,在信噪比为-15～-8 dB时,与WDM法相比,WDVF法的瞬时频率估计均方误差能减少约50%,具有良好的工程应用价值.     

一种快速测频的方法

介绍了一种利用信号变换处理提高数字接收机测频速度的方法,并对其测频原理进行理论分析和仿真、FPGA实现。在实际应用中,该方法可用加法器替代乘法器,因此大幅减少了计算量。同时,还对该方法的性能进行了分析,就标准偏差指标对比了Prony法和FFT法,表明其抗干扰能力也比较强,说明了该方法有一定的理论和实际价值。     

基于FPGA的频偏估计方法的设计与实现

为解决直接序列扩频系统的数字收发机中初始频率的捕获问题,提出了一种通过DFT变换,在频域上进行抛物插值运算的频偏估计的算法。该算法可适应低信噪比、宽频率偏移范围的恶劣通信环境和突发的通信模式,且算法复杂度较低。该算法已在FPGA中实现。     

短波复杂信道下跳频信号的参数估计

提出一种可以有效克服短波复杂信道环境影响的高精度跳频信号参数估计方法。首先使用短时傅里叶变换（STFT）做信号的时频谱图,并通过图像处理方法对谱图进行预处理;然后提取谱图的时频脊线,用形态学平滑消除时频脊线的畸变,通过一阶差分获得跳变位置;结合信号的时域信息精确估计跳变点位置,完成信号整体跳变定时;最后在信号整体跳变定时的基础上,对信号逐跳进行定时调整和精确测频。实验结果表明该方法切实有效,计算量小,参数估计精度高。     

一种基于ARMA模型的欠定混合快速跳频信号参数盲估计算法

针对欠定情况下的快速跳频信号的参数估计问题,在基于自回归滑动平均(ARMA)模型的跳变点检测方法的基础上,提出了一种改进的快速跳频信号参数盲估计算法. 通过跳周期修正ARMA模型预测点和傅里叶变换分别得到准确的跳变时刻和载频估计,从而实现快速跳频信号的参数估计. 实验结果表明,该算法在欠定条件下,当信噪比大于10 dB时,相对现有算法跳变点检测准确率增加了5倍左右,检测准确的概率可以达到90%以上.     

OFDM系统中快速频偏估计

提出了正交频分复用(OFDM)系统中一种新的载波频偏估计算法.载波频偏估计过程可分为获取和跟踪,其中,获取过程和时间同步是同时完成的.新算法可实现的最大载波频偏获取范围是整个信号带宽的一半.新的跟踪算法是一个最大似然算法,在加性白噪声高斯信道(AWGN)下,当N(训练序列长度的一半)等于128时,其性能比Schmidl算法提高约7.27 dB;在多经信道下,当信噪比不是很高时,新算法仍具有优势.     

MUSIC法的有限域单向快速频率搜索

快速傅里叶变换(FFT)算法在应用中速度快,精度较低,而MUSIC法精度高,实时性差。该文通过分析两者联合谐波频率估计的可能性,提出利用FFT算法对谐波频率进行预估计,用二分法将频域划分为有限个细小的频率区间,根据可能的有效频率选取有效区间,再通过MUSIC方法在有限的搜索区间进行频率细化,并在细化的过程中采用趋向谱幅值增大的单向搜索。通过仿真研究,该方法能有效提高信号的处理速度,加强MUSIC算法的应用。