实时准确正弦波频率估计综合算法

为了对正弦波信号频率进行快速、准确估计,以便同时满足实时性和精度的要求,文中补充Rife算法采用了最大谱线及其两边相邻谱线的一种细化估计,在相同的条件下,改善了Rife算法的信噪比要求,提高了在频率真值接近离散频率值时的估计精度,但在频率真值偏离离散频率值时的估计误差较大;进一步提出的综合算法是在最大谱线检测的基础上,对其两边谱线进行提高一倍分辨的频谱细化,根据两边细化分析的谱线比值T决定采用修正Rife算法进行频率估计(T＞1.5)或细化补充Rife算法进行频率估计(T＜1.5)．文中对多种算法进行了500次统计模拟,结果表明,综合算法不仅具有良好的估计精度,而且具有良好的频域稳定性．     

基于最小冗余线阵的谱相关共轭循环MUSIC算法

本文提出了一种基于最小冗余线阵的谱相关共轭循环ＭＵＳＩＣ 算法。该算法构造了最小冗余线阵的伪数据矩阵并由此进行ＤＯＡ 估计。当采用Ｍ 阵元最小冗余线阵时,该算法的等效阵列孔径为２Ｎ－ １（Ｎ＞ Ｍ） 。理论和计算机仿真实验均表明：与基于均匀线阵的共轭循环ＭＵＳＩＣ 算法相比,该算法具有良好的ＤＯＡ 估计性能,扩展了阵列孔径,抗噪能力强,分辨率高,能用较少的阵元估计更多的信号源方向     

基于最小冗余线阵的谱相关共轭循环MUSIC算法

本文提出了一种基于最小冗余线阵的谱相关共轭循环ＭＵＳＩＣ算法。该算法构造了上冗余线阵的伪数据矩阵并由此进行了ＤＯＡ估计。当采用Ｍ阵元最小冗余线阵时,该算法的等效阵列孔径为２Ｎ－１。理论和计算机仿真实验均表明：与基于均匀线阵的共轭循环ＭＵＳＩＣ算法相比,该算法具有良好的ＤＯＡ估计性能,扩展了阵列孔径,抗噪能力强,分辨率高,能用较少的阵元估计更多的信号源方向。     

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.     

基于分段谱平均的高精度频率估计方法

提出了一种适用于高斯白噪声背景下的正弦波频率估计的新算法。通过将采样信号分成多段,搜索其平均幅度谱最大位置对应的频率从而完成粗略估计。而累积谱的方法有效地提高了信号的信噪比,使该算法的信噪比阈值降低。采用加权的方法提取出FFT相位中包含的信号频率与最大谱线位置之间的相对偏差,进行二次精估计。性能仿真和比较结果验证了该算法的可行性。     

一种基于循环平稳性的 CPM 信号符号速率盲估计算法

根据循环平稳有关理论,通信信号的非线性变换频谱中存在体现各阶循环平稳性的离散谱线,谱线位置对应着信号载波频率和符号速率的线性组合,提取这些谱线可以完成信号的一些基本参数估计。通过分析CPM信号瞬时频率函数的循环平稳性,利用二次方谱与符号周期的关系,提出了一种新的CPM信号符号速率盲估计算法。实验结果证实了理论分析的正确性,并且表明该算法预处理要求低,具有较好的抗噪声性能,能够实现衰落信道下CPM信号符号速率的有效估计。     

一种噪声谱快速跟踪的语音增强方法

提出了基于多窗谱法和小波阈值法对带噪语音的短时功率谱进行估计的语音增强改进方法.针对软、硬阈值法自身的缺点，采用了一种改进方法，即模平方处理方法.噪声估计过程中通过跟踪带噪语音帧来更新噪声估计.仿真结果表明，本文提出的方法能够快速跟踪突变噪声，具有较强的降噪能力.把此算法综合到语音增强中时，其增强性能要好于STSA MMSE算法.     

一种噪声谱快速跟踪的语音增强方法

提出了基于多窗谱法和小波阈值法对带噪语音的短时功率谱进行估计的语音增强改进方法．针对软、硬阈值法自身的缺点，采用了一种改进方法，即模平方处理方法．噪声估计过程中通过跟踪带噪语音帧来更新噪声估计．仿真结果表明，本文提出的方法能够快速跟踪突变噪声，具有较强的降噪能力．把此算法综合到语音增强中时，其增强性能要好于STSA-MMSE算法．     

非数据辅助的多指数连续相位调制信号的载波频率估计算法

针对多指数连续相位调制(Multi-h CPM)信号的载波频率估计困难且算法复杂的问题,将仅仅适用于单指数CPM信号的载波频率估计算法进行改进,提出了一种适用于Multi-h CPM信号的非数据辅助的载波频率估计算法。基于最大似然准则获得Multi-h CPM信号载波频率的估计,为了有效地界定文中算法性能,最后推导了Multi-h CPM信号的载波频率估计算法的修正Cramer-Rao限。仿真结果表明:该算法适用于全响应和部分响应的Multi-h CPM信号,其载波频率估计的性能良好且对符号定时偏差和调制指数同步偏差不敏感。     

基于非均匀时延的频率估计改进算法

为了减少算法运算量,将多级维纳滤波器引入非均匀时延频率估计中,对原有算法进行改进.改进算法通过简单的乘加运算得到噪声子空间,无需对观测数据协方差矩阵进行特征根分解,因此也更加易于硬件实现;结合一维MUSIC高分辨算法完成对信号频率的参数估计.仿真结果表明：在信噪比大于0dB时,改进算法与原有算法性能相当.     

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。     

High-Precision Vital Signs Detection Method Based on Spectrum Refinement and Extended DCMA

In this paper, the spectral estimation algorithm is extended to the detection of human vital signs by mm-wave frequency modulated continuous wave (FMCW) radar, and a comprehensive algorithm based on spectrum refinement and the extended differentiate and cross multiply algorithm (DCMA) has been proposed. Firstly, the improved DFT algorithm is used to accurately obtain the distance window of human body. Secondly, phase ambiguity in phase extraction is avoided based on extended DCMA algorithm. Then, the spectrum range of refinement is determined according to the peak position of the spectrum, and the respiratory and heartbeat frequency information is obtained by using chirp z-transform (CZT) algorithm to perform local spectrum refinement. For verification, this paper has simulated the radar echo signal modulated by the simulated cardiopulmonary signal according to the proposed algorithm. By recovering the simulated cardiopulmonary signal, the high-precision respiratory and heartbeat frequency have been obtained. The results show that the proposed algorithm can effectively restore human breathing and heartbeat signals, and the relative error of frequency estimation is basically kept below 1.5%.     

一种精确估计多载波扩频系统中单音干扰参数的新方法

提出了一种精确估计多载波扩频系统中单音干扰参数的新方法，利用解调解扩中离散傅里叶变换(DFT)的计算结果，通过选取其中能量最大的两条谱线进行分析，能够对单音干扰的频率、振幅以及初始相位等参数进行精确的估计，该方法复杂度低，并可弥补常规方法仅采用单条最大能量谱线进行参数估计的不足．仿真实验表明，该方法具有速度快、精度高、参数估计全面的优点．     

New high performance non-data-aided frequency estimation and implementation of QPSK

A new scheme for modulation removal for Non-Data-Aided (NDA) QPSK signals is proposed. The algorithm based on this new scheme can make a large range of frequency estimation cooperated with the DFT coarse frequency estimation method. Compared with the estimation algorithm using DFT and interpolation, the new scheme can endure more frequency fluctuation and estimate accurately the frequency offset when the effset varies slowly. Simulations and FPGA implementation prove the new scheme's good performance that it closes to CRB even at a low SNR.     

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。     

复正弦波模型在声源方向和功率谱检测中的应用

提出应用复合复数正弦波模型（ＣＣＳＭ）法检测入射声波的方向和功率谱，线阵排列传感器的输出信号经离散傅里叶变换分离成各不相同的频率成分，由它们可构成空间序列，如果仅存在一个平面波时，序列构成一个空间复数正弦波，当有多个平面波存在时，序列为由这些平面波形成的空间复数正弦波之和，从相应正弦波求得的振幅和相位变化率可以检测平面波的入射方向和功率谱，当线阵的长度接近于入射波波时ＣＣＳＭ法所得到的指向性图没有     

高斯白噪声中正弦信号的初相估计

对正弦信号初相估计精度受噪声影响较大,本文提出了一种在加性高斯白噪声中对正弦信号初相估计的方法。该方法基于DFT和Chirp-Z变换,用Chirp-Z变换进一步细化频谱,从Chirp-Z变换的相位中得到正弦信号初相估计值。与传统的基于DFT相位的初相估计法相比,该方法受噪声影响较小,能得到更加精确的频率估计值,从而具有更高的初相估计精度。仿真结果表明了此方法的有效性。     

等距线阵信号傅里叶变换研究

将离散傅里叶变换(DFT)引入到空域信号处理中，对等距线阵接收的信号进行了分析和处理，提出了一种提取信号来波方向的方法。由于离散傅里叶变换可以用其快速算法FFT进行计算，较之传统的空间谱估计而言，计算量有很大地减少。仿真结果显示，该方法可靠，计算简单，可以用于实时DOA估计。     

加窗离散傅里叶变换测频分辨率研究

讨论在利用加窗离散傅里叶变换进行谱分析时 ,信号复频谱的相位及离散傅里叶变换的抽样性质对测频分辨率的影响 ,并对传统的加窗离散傅里叶变换频率分辨力定义进行了扩展和修正 ,给出了几种常用窗函数的频率分辨率数值 .计算机仿真和工程设计都证明了分析结论的正确性 .