高阶QAM信号多普勒参数联合估计算法

针对动中通卫星通信系统中QAM信号多普勒参数盲估计难的问题,提出了一种基于高阶循环累积量和相位差分的多普勒频率和变化率联合估计算法。无需定时同步和匹配滤波等预处理,通过检测QAM信号四倍频率处的循环频率来估计多普勒频率,并利用基于数据辅助的相位差分方法计算变化率。详尽的Monte Carlo仿真分析了不同信噪比、数据量的多普勒参数估计性能,结果表明,算法能有效实现高斯白噪声信道下QAM多普勒参数的联合估计。     

高阶QAM信号多普勒参数联合估计算法

针对动中通卫星通信系统中QAM信号多普勒参数盲估计难的问题,提出了一种基于高阶循环累积量和相位差分的多普勒频率和变化率联合估计算法。无需定时同步和匹配滤波等预处理,通过检测QAM信号四倍频率处的循环频率来估计多普勒频率,并利用基于数据辅助的相位差分方法计算变化率。详尽的Monte Carlo仿真分析了不同信噪比、数据量的多普勒参数估计性能,结果表明,算法能有效实现高斯白噪声信道下QAM多普勒参数的联合估计。     

多滞后时刻四阶累积量的正弦信号频率估计

在含噪正弦信号频率估计方法中，通过开发高斯色噪声中正弦信号的四阶累积量切片结构、以及由这些累积量构成的Hankel矩阵性质，提出了多滞后时刻累积量的高分辨正弦信号频率估计方法。现有的基于高阶统计的算法中没有充分利用多滞后时刻的四阶累计量。本文提出了一种基于多滞后时刻四阶累计量的正弦信号频率估计的ESPRIT和MUSIC算法。理论分析表明，这种算法有助于提高参数估计的性能。     

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．     

复杂噪声背景下正弦频率估计新方法

提出一种基于系统参数摄动的单变量滤波驱动混沌同步的强混沌背景下正弦频率估计方法。该方法利用采样的混合信号通过低通滤波器并驱动构建的混沌响应系统,由于同步误差序列中混沌噪声影响大大减小且含有正弦信号,对误差序列采用互谱MUSIC算法估计正弦频率。该方法同样适用于强混沌信号加强白噪声为背景的正弦频率估计。     

基于近似核DFT的多正弦信号快速检测和频率估计算法

基于近似核DFT,提出多正弦信号快速检测和测频校正算法,利用近似核DFT傅里叶系数实部或虚部系数内插构造频率校正项,以及实部或虚部最大值与平均值的比值确定检测门限,避免了常规插值校正和检测算法的复数运算,并实现了多正弦信号的非监督递归稳健检测。给出了算法的快速硬件实现原理,并对线性调频信号检测的适用性进行了讨论。仿真和硬件验证证实了算法的有效性。     

数字移相式信号发生器

数字移相式信号发生器以单片机和FPGA为核心,用单片机来实现频率、相位的预置和步进,并完成正弦信号的频率和相位差显示。由于在设计中采用直接数字频率合成(DDS)技术,并用FPGA有效地扩展了输出波形的频率范围,实现了输出两路高精度相位差的正弦信号,使该系统性能稳定可靠。     

基于时频子空间方法的线性调频信号参量估计

针对加性色噪声背景下的多分量线性调频信号参量估计问题,提出了基于相位差分的时频子空间方法.该方法将时频子空间的方法引入线性调频信号参量估计中.首先时多分量线性调频信号做相位差分,然后在时域内利用子空问方法对差分后的信号进行滤波,最后用基于矩阵束的方法进行频率估计.本方法消除了使用相位差分而带来的交叉项的干扰,同时能够很好的消除加性色噪声对多分量线性调频信号的参量估计的影响.仿真实验证明了本方法的有效性.     

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。     

非半周期采样信号相位差估计的相位校正相关法

针对非半周期采样信号的相位差估计问题,提出一种非半周期采样信号相位差估计的相位校正相关法。首先,利用频率估计的相位匹配方法对采样信号进行频率估计,得到采样信号的频率估计值;其次,对采样信号进行互相关,得到互相关信号,并通过采样信号的信号时移和互相关构造一路新的互相关信号,使两路互相关信号具有相同的误差项;然后,利用两路互相关信号得到相位校正互相关信号;最后,利用相位校正互相关信号和频率估计值获得采样信号的相位差估计值。理论分析表明,该方法消除了采样信号非半周期采样对相位差估计的影响,无需预知信号幅值即可实现采样信号相位差的无偏估计。为验证所提方法的有效性和优越性,在不同相位差、信噪比和信号长度条件下对本文方法进行了仿真实验,并利用科氏流量计进行了应用实验。仿真实验结果表明,本文方法有效提高了非半周期采样信号的相位差估计精度,其相位差估计精度优于互相关方法、数据延拓式相关方法和正交时延估计方法的相位差估计精度,更接近克拉美罗下限。科氏流量计流量测量实验验证了本文方法在实际应用中的有效性。     

水声单载波分块传输中基于压缩感知的稀疏信道估计方法

为利用水声信道的稀疏特性,提高循环前缀单载波分块传输系统的信道估计精度和误比特率性能,提出一种新的基于压缩感知的稀疏信道估计方法.新方法利用任意具有单位能量的导频构造满足约束等距条件的频域测量矩阵,通过Dantzig selector算法重构稀疏水声信道冲激响应.基于实测湖试信道模型的仿真结果表明,在相同训练序列长度条件下,利用频域最小均方误差检测方法,新的压缩感知信道估计方法较传统最小二乘信道估计方法有近5 dB的性能增益.     

Range Ambiguity Elimination in a Short-Range FMCW Radar System

Modified implementation architecture for sinusoidal frequency modulation is introduced to extract the range information from the received radar echo. Range ambiguity problem arises because the range is calculated from the estimated phase of the received signal which is wrapped into （0, 2π]. By integrating Doppler frequency shifts, the variation of range can be estimated and used as an auxiliary information to help eliminating the corresponding range ambiguity. The performance of the new technique is evaluated by simulations. The results show that this technique is robust to sever phase noise and can be used effectively for ambiguity elimination of the modified sinusoidal frequency modulated continuous wave radar.     

微弱正弦信号混沌检测的仿真分析

研究了一种在噪声背景下用混沌振子检测微弱正弦信号的时域处理方法。分析了基于相平面变化进行微弱正弦信号检测的Duffing方程的数学模型,着重对与策动力频率不同的信号进行了仿真分析。结果表明:Duffing振子对与系统策动力频率一致的信号敏感,而对其它频率的信号不太敏感,且对噪声具有一定的免疫力。     

空间精密OFDM测距技术

根据OFDM的时频特性,提出了一种新的空间测距方法．首先在时域对OFDM信号进行相关处理,得到距离的粗估计,在粗估计的基础上,利用OFDM不同子载波数据之间的相位差,得到距离的精确估计,根据精确估计的结果对粗估计的结果进行校正,从而得到最终的距离估计值．仿真结果表明,该方法的测距精度比采用延迟锁定环的伪码测距方法至少提高了4倍,并且在信噪比大于20dB时,可以达到厘米级．     

基于频域相位差信息的多天线频谱检测方法研究

目前多天线频谱检测主要通过对信号能量、循环平稳性等信息进行统计判决实现。针对这一问题,考虑多天线的接收环境,提出一种利用接收信号间频域相位差信息进行频谱检测的算法,并将最小二乘估计应用到实际的频谱检测过程。理论分析与仿真结果表明,在接收环境较差时,本算法依然可以保持较好的频谱检测性能。     

多正弦窗谱估计应用于振动信号频谱分析

为了保证振动信号频谱分析在确保分辨力时具有良好的方差性能,引入多正弦窗,结合Thomson提出的多窗算法,进行了多正弦窗谱估计算法的理论分析与基于实测汽轮机振动信号的频谱分析效果仿真,分析了算法的分辨力与方差性能,并讨论了正弦窗口数对算法性能的影响.仿真结果表明多正弦窗谱估算法可在谱分辨力和方差性能间取得较好均衡,适合于振动信号频谱分析,性能优于传统的周期图及其各种改进算法.     

双通道两视干涉相位差解径向速度模糊方法

针对合成孔径雷达地面动目标显示(SAR-GMTI)系统中动目标径向速度估计存在模糊的问题,提出了基于双通道两视干涉相位差实现无模糊估计径向速度的方法．该方法在距离频率域构造两视数据,将不同通道数据做干涉处理以得到两视数据的干涉相位．两视数据的干涉相位差不存在缠绕问题,可以用来无模糊地估计径向速度．理论推导证明,所提方法有效提高了最大不模糊速度．文中着重分析了两视数据距离频率间隔对径向速度估计性能的影响．通过仿真和实测数据处理验证了所提方法．     

一种谐波信号源DOA估计的新算法

针对传统谐波信号源DOA估计中算法复杂、计算量大的问题,提出了一种互相关序列的修正协方差AR谱估计（CCS-MC）算法.CCS-MC算法首先利用均匀线阵的空域信号与复正弦信号互相关得到一个序列,然后对其进行功率谱估计,得出信号源的波达方向.与ISM、CSM算法相比,该算法不需要DFT变换、构造聚焦矩阵,大大降低了计算量,同时它在对相干信号源进行DOA估计时有效避免了阵列孔径的损失.仿真结果表明：该算法可以精确地估计出谐波信号源的波达方向,同时有效解决了CCS-PL算法所存在的严重角度模糊问题,改善了低信噪比条件下的DOA估计性能,更适合于谐波信号源的DOA估计.     

频谱聚合中非数据辅助的幅频相估计与补偿

认知无线电中宽带信号需采用频谱分割与聚合滤波器组技术实现对频谱空穴的高效利用.由于不同子频谱的幅频相受到无线信道的干扰,在接收端子谱聚合时,幅、频、相误差对聚合信号会产生畸变,导致检测性能恶化.对此,提出了基于非数据辅助的幅、频、相失真估计补偿算法,利用相邻子频谱在过渡带内的幅频相一致性特点,在频域进行过渡带内信号的对齐处理,从而在子频谱聚合之前修正幅度、频率和相位,以恢复原信号谱.仿真结果表明,该算法能够有效地解决因分割子频谱在信道传输过程中造成的幅频相失真问题,系统解调的误码率性能接近相同系统参数下常规的导频估计算法,所提算法具有较高的估计精度和高效的频谱利用率.