复高斯白噪声下基于多种方法的频率估计

对常用的几种频率估计方法进行了回顾,简单介绍了其中两种频率估计方法的原理;并应用最大似然、协方差、MUSIC、ESPRIT这几种方法对复高斯白噪声下信号的频率进行估计。给出了计算机仿真结果,并对各种方法估计结果进行了比较。比较结果表明:基于旋转不变的互谱估计方法(ESPRIT)避免了在固有的整个频域搜索,且能有效抑制噪声,具有良好频率估计性能。     

数字调制通信信号载波频率估计算法

应用修正的ESPRIT算法估计6种数字调制通信信号的载波频率,并且和其他两种算法的性能作了比较。仿真表明,在中等信噪比条件下,ESPRIT算法对载波频率的估计具有均值精确、方差小的特点,表现出较好的实用性和较强的稳健性。     

OFDM系统载频偏移的ESPRIT方法估计

分析了OFDM系统信号模型与经典ESPRIT方法所要求的观测向量之间的相合之处，给出了利用经典ESPRIT算法估计OFDM系统载频偏移的方法。然后尝试使用了一种经典ESPRIT算法（TLS—ESPVaT）估计载波频率偏移，仿真结果表明使用该方法比类ESPRIT算法具有更高的估计精度，证明了使用经典ESPRIT方法估计栽波频率偏移的可行性与有效性。     

一种新的空间信号三维参数可分离估计方法

本文基于非均匀线性阵列和阵元输出信号时延提出了一种新的多个空间窄带信号频率、方位角和仰角三维参数可分离估计方法。信号频率估计是ESPRIT算法实现的．信号方位角和仰角是两个一维MUSIC算法完成的．该方法可以并行实现以进一步增强其实时性．计算机模拟证实了此方法的有效性．     

ESPRIT算法在CHESS电台频率检测中的应用研究

差分跳频(DPH)是一种新的高速短波通信体制,它利用相邻跳变频率的变化而不是载频本身来携带信息.跳变频率检测是实现DFH的关键技术之一.文章中研究了高斯噪声下基于ESPRIT算法的DFH信号频率检测.同时通过仿真与MUSIC算法和FFT算法进行了比较,仿真结果表明该方法的检测性能明显优于FFT算法,与MUSIC算法的检测性能基本相同,计算量却小于MUSIC算法.     

时-空二维信号模型下的目标参数估计

提出一种基于时空二维信号模型下相干信号源参数估计的LS-ESPRIT算法,解决了常规ESPRIT算法不能解相干等问题。和解相干的MUSIC算法相比,该方法不需要在整个空间进行谱峰搜索,运算量小。仿真结果表明,该方法适用于所有信号(包括非相干和相干信号)的目标二维参数与多普勒频率估计。在不同信噪比(SNR)情况下,其估计精度较常规方法有了较大的提高,可以满足工程应用的需要。     

射频特征对MUSIC算法的影响分析

分析了MUSIC算法测向的基本原理,分别针对辐射源的频率、信号持续时间以及信噪比3种射频特征,通过理论推导分析了其对MUSIC算法测向性能的影响,频率影响波长进而影响测向结果的估计精度,甚至会产生虚假谱峰,信号持续时间和信噪比在一定范围内与测向估计精度成正比,并对该结论进行了仿真验证。     

基于现代谱估计的PSK信号频率估计方法

现代谱估计方法是在强噪声背景下进行谱估计的有效方法。本文利用现代谱估计的方法．分别使用MUSIC算法，Welch算法和修正协方差算法对PSK信号中心频率进行了估计。本文给出了计算机仿真的结果，将3种算法的估计结果进行了比较。结果表明，利用现代谱估计方法可有效地估计PSK信号的中心频率，其中修正协方差法在几种谱估计方法中性能稳定，复杂度适中，且计算速度较快。     

欠采样环境下信号多频率估计

在信号欠采样环境下,本文基于时延技术和MUSIC算法提出了一种新的信号多频率估计方法.只要合适地选取时延器的延迟时间,频率估计是无模糊的.计算机模拟实验表明此方法是可行的.     

任意几何结构阵列下的空间信号频率估计

该文论述了一种基于波束空间ESPRIT并适用于任意几何结构阵列的空间信号频率估计算法。在把阵元空间数据映射到DFT空间后,提取出不依赖于阵列几何结构的频率矢量,然后运用BeamspaceESPRIT的概念并通过一个间接的方法估计出信号频率。计算机模拟结果证实了该算法对不同阵列获取的信号的测频有效性并显示出良好的高分辨、高精度性能。     

基于矢量传感器MIMO雷达的DOD DOA和极化联合估计算法

该文研究了一种基于多输入多输出(MIMO)电磁矢量传感器阵列雷达目标波离角(DOD),波达角(DOA)和极化联合估计问题。提出一种新型矢量阵MIMO雷达系统模型,发射阵列采用常规阵元,而接收阵列采用电磁矢量传感器。在此基础上,该文提出4维MUSIC, ESPRIT和迭代1维MUSIC 3种联合参数估计算法。其中迭代1维MUSIC算法首先利用矢量传感器的内在结构特点获得目标DOA预估计,随后采用MUSIC算法对DOD和DOA分别进行1维搜索获得目标角度的高精度估计,最后给出一种基于ESPRIT的目标极化估计算法。迭代1维MUSIC算法可用于不规则阵列,对接收阵列约束较少,无需2维搜索及多维搜索,还可以利用矢量阵特点扩展阵列孔径提高DOA估计精度。此外,论文还推导了DOD, DOA和极化联合估计的CRB。仿真实验表明,与前两种算法相比,迭代1维MUSIC算法具有与CRB更接近的估计精度。     

Novel angle estimation for bistatic MIMO radar using an improved MUSIC

In this article, we study the problem of angle estimation for bistatic multiple-input multiple-output (MIMO) radar and propose an improved multiple signal classification (MUSIC) algorithm for joint direction of departure (DOD) and direction of arrival (DOA) estimation. The proposed algorithm obtains initial estimations of angles obtained from the signal subspace and uses the local one-dimensional peak searches to achieve the joint estimations of DOD and DOA. The angle estimation performance of the proposed algorithm is better than that of estimation of signal parameters via rotational invariance techniques (ESPRIT) algorithm, and is almost the same as that of two-dimensional MUSIC. Furthermore, the proposed algorithm can be suitable for irregular array geometry, obtain automatically paired DOD and DOA estimations, and avoid two-dimensional peak searching. The simulation results verify the effectiveness and improvement of the algorithm.     

Parameter Estimation Based on Fractional Power Spectrum Density in Bistatic MIMO Radar System Under Impulsive Noise Environment

This paper takes an Alpha-stable distribution as the noise model to solve the parameter estimation problem of bistatic multiple-input multiple-output (MIMO) radar system in the impulsive noise environment. For a moving target, its echo often contains a time-varying Doppler frequency. Furthermore, the echo signal may be corrupted by a non-Gaussian noise. It causes the conventional algorithms and signal models degenerating severely in this case. Thus, this paper proposes a new signal model and a novel method for parameter estimation in bistatic MIMO radar system in the impulsive noise environment. It combines the fractional lower-order statistics (FLOS) and fractional power spectrum density (FPSD), for suppressing the impulse noise and estimating parameters of the target in fractional Fourier transform domain. Firstly, a new signal array model is constructed based on the \(\alpha \)-stable distribution model. Secondly, Doppler parameters are jointly estimated by peak searching of the FLOS–FPSD. Furthermore, two modified algorithms are proposed for the estimation of direction-of-departure and direction-of-arrival (DOA), including the fractional power spectrum density based on MUSIC algorithm (FLOS–FPSD–MUSIC) and the fractional lower-order ambiguity function based on ESPRIT algorithm (FLOS–FPSD–ESPRIT). Simulation results are presented to verity the effectiveness of the proposed method.     

一种新的DOA估计方法

本文提出了一种用天线阵来进行多个人射平面波的DOA(direction of arrival)估计方法.这种方法可以解决以往像MUSIC、ESPRIT等算法信号数不能超过阵元数的问题.这种方法计算量少、精度高、可适用于任意几何形状天线阵.同时得到信号频率估计,在平面阵中可得到自动成对的2维角估计.并且借助于相应技术,可...     

基于TPF-ESPRIT的雷达超分辨成像方法研究

超分辨雷达成像方法不受瑞利限的限制,可以极大地提高雷达距离维分辨率,利于目标识别。针对传统方法不具有频率选择性,研究了一种基于时域预滤波旋转不变参数估计技术(ESPRIT:Estimation of Signal Parameter via Rotational Invariance Techniques)的超分辨谱估计新方法,并成功应用于雷达距离维成像中。该算法把具有频率选择性的时域预滤波器和拓展旋转不变参数估计技术相结合。首先对雷达信号进行粗谱分析,获得信号频率分布的先验信息,然后针对性地设计频率选择时域滤波器对原始回波进行预处理,提高ESPRIT方法在目标信号所处频段的谱估计精度,改善距离维成像质量。仿真实验和暗室数据成像结果表明该方法具有频率选择特性和更好的频谱估计精度。      

波形相关矩阵未知情况下单基地MIMO雷达中一种改进MUSIC的DOA估计算法

该文研究了波形相关矩阵未知情况下多输入多输出(MIMO)雷达中的角度估计问题,提出了一种单基地MIMO雷达中改进多重信号分类(MUSIC)的到达角(DOA )估计算法。该算法可以在波形相关矩阵未知的情况下工作且性能优于传统的传播算子(PM)和借助旋转不变技术估计信号参数(ESPRIT)算法以及基于接收信号重构的MUSIC算法。该文算法可以扩展到任意阵列结构的MIMO雷达中进行角度估计。该文还给出了单基地MIMO雷达中DOA估计的克拉美罗界(CRB)。仿真结果验证了该算法的有效性。     

一种改进的跳频信号参数估计方法

针对在跳频信号跳变时刻和跳变频率估计方面实时性和估计精度无法同时兼顾的问题,提出了一种基于短时傅立叶变换(STFT)和多重信号分类(MUSIC)算法的跳频信号参数估计方法。在建立跳频信号数学模型的基础上,利用STFT选取较大时间窗对整个信号在时域进行粗搜索,生成时频谱图,提取时频脊线从而获得跳变时刻,然后选取较小时间窗在已知跳变时间段利用STFT进行跳变时刻的细估计,并利用MUSIC算法进行频率的精确估计。该方法利用STFT的二次估计,减少了MUSIC搜索范围,从而降低了时间开销。仿真表明该算法的跳变时刻频率估计精度高,实时性能满足参数测量需求。     

一种基于正交信号的角估计算法

稀布阵综合孔径脉冲雷达(SIAR)是新体制雷达多输入多输出(MIMO)雷达的一种,SIAR发射的是正交信号,对于基于正交信号雷达的方向估计,因为其方向向量不仅与接收导向向量有关,而且还与发射导向向量有关,因此传统MUSIC等超分辨算法不能够直接应用。Gram-Schmidt算法是数值计算的一种重要算法,通过理论分析以及仿真结果表明,该算法可以直接应用于基于正交信号雷达的测向,而且在未知目标的个数和小样本的条件下,依然有较好的测角性能。     

基于MUSIC和ESPRIT的双基地MIMO雷达角度估计算法

该文基于2阶和4阶统计量,提出了空间高斯白噪声和高斯色噪声的背景下联合MUSIC和ESPRIT的双基地MIMO雷达角度估计算法。在接收端,通过单天线的MUSIC算法和双天线的ESPRIT算法分别估计目标的离开方向(Direction Of Departure, DOD)和波达方向(Direction Of Arrival, DOA),且DOD和DOA自动配对。该方法充分利用了MIMO雷达阵列孔径扩展的特征和ESPRIT的子空间旋转不变性,将2维参数估计问题转化为两个1维形式,降低了运算量和系统复杂度。计算机仿真验证了该方法的有效性。     

空间相干源信号频率和波达方向的同时估计方法

本文针对宽频段窄带相干信号源,充分利用多重信号分类和旋转不变两大技术,结合一定的时域信息,提出了一种高精度的信号频率和波达方向同时估计方法.该方法通过构造平滑波达方向矩阵进行参数估计,无需搜索过程和配对处理.计算机仿真验证了本文所提出方法的有效性.