素因子分解局部频率细化快速算法

本文提出一种新的局部频率细化快速算法．它可以对信号频谱中任意感兴趣的局部窄带作高分辨率细化分析，所需的乘法次数少于通用的复调制等其它频率细化算法，且分析精度高，方法简明，尤其适合长序列信号的频谱分析．     

基于复调制细化谱分析的轧辊偏心谐波参数估计

针对轧辊的上、下支撑辊偏心信号是密集型频谱的特点,提出了一种基于复调制细化谱分析方法的轧辊偏心谐波参数估计新方法。利用复调制细化谱分析方法准确估计出偏心谐波的频率及幅值;同时,结合快速傅里叶变换算法估计出偏心谐波的相角参数。仿真实验结果验证了该方法在偏心谐波参数估计上的有效性和可行性。     

基于小波变换的频谱细化分析方法

小波理论是傅里叶分析这一学科半个世纪以来的工作结晶，已成功应用于信号分析、图像处理及非线性科学等方面。本文基于小波变换可提取信号所需频率成分的特性，提出了小波变换频谱细化方法，文中介绍了小波变换频谱细化的原理和步骤，进行了计算验证，并与复调制ZOOM－FFT方法进行了比较，结果表明，小波变换细化谱方法，可得到比复调制ZOOM—FFT方法更细密的结果，小波变换细化谱方法实现起来更简单、容易，但计算量较大。     

一种提高相位测距精度的方法

在激光相位测距中,距离是通过求回波信号的相位信息求得的。由于频谱泄露和栅栏效应,传统的FFT不能精确地计算出频率点的相位值,因此提出使用密集频谱细化技术和频谱校正技术对回波信号的频谱进行校正。实验结果表明:基于复解析带通滤波器的复调制谱细化算法所需的运算量少,计算速度快,同时能够提高相位测量精度;频谱校正算法中相位差校正算法是一种精确的校正方式,校正精度很高;频谱细化和频谱校正技术大大提高了频谱分辨率。在工程应用中,本文方法运用于激光相位测距中能大幅度提高频域数字测相的精度。     

频谱细化及频谱校正技术在激光多普勒测速仪中的应用

提出了对多普勒信号先进行频谱细化,再进行频谱校正的方法,阐述了几种常见的离散频谱细化和频谱校正算法的基本原理,并运用它们对不同频率的理想正弦信号和实测的多普勒信号进行谱仿真和实测研究。理论分析和实验结果表明:频谱细化算法中Goertzel细化算法所需的运算量最少,计算速度最快;频谱校正算法中比值校正算法校正公式简单,运算量少,且校正精度较高;频谱细化和频谱校正技术大大提高了频谱分辨率,将其运用于频谱分析型激光多普勒测速仪中切实可行。     

基于改进Zoom-FFT的信号检测算法研究

该文在简要介绍复调制zoom-FFT基本原理的基础上,针对其细化后信号频谱同原始信号频谱不一致的现象,提出了一种改进算法。利用改进算法对通信信号进行检测,给出了频率修正公式,实验结果表明该方法较大地提高了信号频率检测的准确性。     

应用Zoom FFT方法提高相干测风激光雷达频谱分辨率

脉冲相干测风激光雷达距离门内的回波具有中频高、频带宽、采样点稀疏等特点。采用传统的信号处理方法, 雷达频谱分辨率很难提高。在研究无线电雷达信号频谱细化技术的基础上, 采用Zoom FFT 频谱细化结合数字滤波器组的方法, 通过仿真研究验证了该方法对提高脉冲相干激光测风雷达的频谱分辨率具有良好效果。文章介绍了Zoom FFT 算法和数字滤波器组的原理,对模拟低频和高频信号进行了仿真,并且利用真实风场数据进行了验证,充分证明了该算法对于提高脉冲相干激光测风雷达的频谱分辨率的有效性。     

基于混合编程的高精度激光多普勒信号处理技术

针对激光多普勒信号中存在较大噪声干扰的实际情况,为了抑制这些噪声干扰,提高激光多普勒测速仪的测量精度,提出了对激光多普勒信号进行最小均方差(LMS)自适应滤波后作快速傅里叶变换(FFT),基于混合编程思想对所得到的频谱,先进行频谱细化,再进行频谱校正的信号处理方法,并对理想正弦信号和实测多普勒信号分别进行仿真计算和实验研究。仿真和实验结果表明：LMS自适应滤波技术可以有效抑制激光多普勒测量中的多频率噪声的干扰,此技术能够适应于很宽的信噪比范围,大大提高多普勒信号的信噪比;频谱细化技术可以提高激光多普勒信号的频谱分辨率,频谱校正技术可以准确地校正多普勒频率,使校正后的频率更加接近于真实值;信号处理精度比直接进行FFT提高2~3倍。     

红外脉冲相位复调制细化检测算法

试件发生损伤时会在频谱上表现为一系列特有的频率形式,该频率随材料热物性、损伤深度和尺寸的变化而变化。传统红外脉冲相位法(PPT)基于快速傅里叶变换(FFT)算法,在采样率固定的情况下,因栅栏效应、频率分辨率不足,无法准确识别峰值频率和"盲频",难以满足准确的定量分析。基于复调制的频率细化方法,首先分析全景频谱,再进行复调制移频,对特定的局部频带进行频谱细化,并通过零相位滤波器的改进,避免了附加相位和弥散现象,提高了频率分辨率,校正了频率、幅值和相位。通过铝制样件的实验,测试结果在定性分析时,可得到效果更优的幅值和相位图像;定量分析时,可得到更可靠的特征频率、更好的定量化损伤参数,能满足工程误差的要求。     

激光多普勒测速仪中的频谱分析技术

为了提高激光多普勒测速仪的测速精度,将频谱分析技术应用于多普勒信号的处理中,先对信号进行频谱细化,再对细化后的频谱进行校正。阐述了几种常见的频谱细化和频谱校正算法的基本原理,并对它们的频谱分析精度和运算量进行了比较。在Matlab平台上将它们应用于理想正弦信号进行仿真,比较了各种算法的优缺点,最后将频谱细化和频谱校正技术应用于实测多普勒信号的处理中。仿真和实验结果表明:频谱细化技术可以大大提高激光多普勒信号的频谱分辨率,频谱校正技术可以准确地校正多普勒频率,减小信号处理的误差。将其运用于激光多普勒测速仪中切实可行,为设计高精度的激光多普勒测速仪创造了条件。     

基于车载信息的多普勒频偏校正

多普勒频偏是高速铁路环境下的宽带无线接入亟待解决的难点之一,以往的频偏校正方法将焦点集中于信号处理技术上,对于频偏校正性能的提升缓慢且有限。基于越来越准确的车载信息,提出了一种新的频偏校正方法。先利用高铁的车载信息,预先估算出频偏进行第一次补偿,再利用频偏估计相关算法估计和补偿残留频偏。仿真结果表明,方法复杂度低,补偿范围大,校正速度理想,能有效改善误码率。     

相干多普勒测风激光雷达的频率估计算法

采用Welch谱估计结合自相关检测与能量重心法的频率估计算法,来提高淹没在噪声中的相干测风激光雷达多普勒信号频率估计的精度问题。通过将信号进行自相关预处理,然后由Welch谱分析获取功率谱进行频率的粗估计,最后由能量重心法进行频率校正来获取高精度的信号频率。仿真表明,本文算法有较低的平均绝对误差和均方根误差且性能稳定,并应用到相干测风激光雷达系统中与仿真一致。     

基于谱线平移的低信噪比高动态信号多普勒频偏捕获算法

针对低信噪比高动态信号的载波频偏捕获提出了一种新的算法即谱线平移算法.首先,介绍了现有的大载波频偏捕获技术,分析了其不能适应高动态信号捕获的原因;其次,分析了载波频偏及其变化率对载波频偏捕获的影响,主要考虑多普勒频移变化率对信号捕获的影响,它将严重限制低信噪比情况下对载波频偏估计时非相干累加的次数,在此基础上,提出并研究了适应低信噪比高动态信号大载波频偏捕获的谱线平移算法,并对算法进行了性能仿真,表明其具有2 ～3dB的改善增益,与最大似然算法相比具有绝对优势.     

一种双基高频地波雷达加权融合选频方法

T／R-R双基高频地波雷达相距较远及波束指向不同使得工作环境有较大差异,传统的选频方法很难使双基地雷达同时处在最佳工作状态,这严重影响雷达探测性能及目标检测。基于上述问题,采用基于卡尔曼滤波的加权融合算法将T／R-R双基高频地波雷达的电磁环境频谱信息进行融合,通过平均功率和方差联合最小的选频准则选出工作频段,并根据目标最大信噪比准则进行评估,从而寻找效果最好的工作频率;此外利用频谱预测方法来保证雷达能实时适应外部电磁环境变化,以此来提高雷达适应恶劣电磁环境的能力。     

调频遥测信号载波频率的精确估计

传统调频遥测信号载波频率估计算法对输入信号降采样后直接进行快速傅里叶变换，实现方法虽然简单，但测量精度较差，无法适应高动态、低信噪比等复杂场景。为此，提出了一种调频遥测信号载波频率的精确估计算法。两并联补偿支路先分别采用正、负调频频率对输入信号进行频率预先补偿，低通滤波后完成降采样处理，削弱调频频率的频谱影响；频率搜索状态对采样数据进行载波多普勒变化率的频率补偿，经过快速傅里叶变换、非相干积分和频谱重心搜索完成频率解算，提高载波频率的检测性能。试验与分析表明，所提算法在高动态、低信噪比等复杂场景下可显著提高调频遥测信号载波频率的估测性能。     

OFDM系统频偏自适应跟踪算法的研究

为了减小正交频分复用系统受频率偏差的影响,在OFDM系统中设计了一种新的载波频偏估计算法.频偏估计包括跟踪和捕获两个阶段,文中采用变步长自适应算法来进行跟踪,这个跟踪算法的捕捉范围是整个信号带宽的一半.通过此方法,不但可以利用前向纠错的方式来避免反馈,而且可以缩减复数乘法的次数以降低计算复杂度和系统功耗.该方法运算复杂度低,并具有较好的收敛性,能改善ODFM的解调性能.从计算机的仿真效果可以看出无论是在AWGN信道上还是在多径信道上都表现出了卓越的性能.     

一种PCM相参脉冲序列多普勒频率变化率估计算法

相位编码调制信号是一种典型的脉冲压缩信号,广泛应用于脉冲压缩体制的低截获概率雷达中。来波信号中多普勒频率变化率的高精度估计是基于质点运动学原理的单站无源定位与跟踪的一个关键技术。该文针对信号脉内相位调制和多普勒频率变化率信息非常微弱的特点,提出了一种快速高精度估计算法,通过相邻脉冲间的时域相关消除了相位调制对参数估计的影响,频域积累增强了信噪比,利用脉冲间的相参特性进行频谱相关消除了相位模糊,并放大了多普勒频率变化率信息。算法计算量小,为实际应用提供了良好条件。计算机仿真结果证明了算法的有效性。