全相位FFT在SFAP抗干扰算法中的应用

介绍了一阶空频自适应处理(SFAP)算法的实现方式,指出SFAP中截断FFT操作会造成频谱泄露,分析了频谱泄露对SFAP算法抗干扰性能的影响。本文中采用加窗处理抑制频谱泄露,并提出将全相位FFT(apFFT)应用到SFAP算法,对加窗处理后的SFAP抗干扰性能进行了仿真研究。仿真结果表明,截断FFT会造成频谱泄露,加入不同的窗函数能够有效抑制截断FFT造成的频谱泄露,从而不同程度地提升输出信干比(SIR)。相比传统的窗函数,全相位窗能够更好地抑制频谱泄露,更大程度地提升SFAP处理后的SIR。     

离散频谱梯形窗幅度比值校正法的频率估计

用FFT对正弦信号进行频率估计时,经常会遇到栅栏效应和频谱泄露的问题,为了提高正弦信号的频率估计精度,提出了一种离散频谱梯形窗幅度比值校正法。通过建立梯形窗的信号估计模型,并结合主瓣内最高谱线和次高谱线两条谱线的幅度比值关系,得到了加梯形窗的离散频谱校正公式。利用该算法对单频正弦信号的频谱校正误差进行了仿真,并且与加矩形窗时的频谱校正误差进行了比较。仿真结果表明,在信噪比较低时,该方法的频谱校正误差小,其性能明显优于加矩形窗的频谱校正精度。     

信号频率的卷积窗比值新算法

针对传统窗函数的特性引起经典频谱校正法测频精度较低这一技术瓶颈,给出了运用卷积运算构造新窗函数的方法。以矩形卷积窗函数为例,在长度相同的条件下说明了新窗函数的优良特性;针对该新窗函数提出了基于最小二乘逼近的比值新算法,对实际的多频率信号进行频率测量研究。结果表明：该新算法可以实现信号频率的高精度测量,这种通过最小二乘逼近将复杂窗函数应用到比值校正法中的思路具有理论与工程应用价值。     

基于混合卷积窗的激光多普勒信号处理研究

快速傅里叶变换是激光多普勒测速系统信号处理的一种常用方法，但在异步采样时存在频谱泄漏和栏栅效应，其处理精度偏低。为了提高检测精度，提出基于Nuttall窗函数和五项最大旁瓣衰减窗函数的混合卷积窗改进六谱线插值校正算法。混合卷积窗在保证良好的旁瓣特性的同时也能保证主瓣不过宽，改进六谱线插值可有效抑制栏栅效应在参数估计过程中的负面影响，提高分析精度。为了避免解高次方程，提出三次B样条插值来拟合插值系数，并推导出改进六谱线插值的频率校正公式。搭建了双光束后向散射差动式激光多普勒测速平台，利用仿真数据和实测信号验证了本文算法在低信噪比环境下有较好的频率和速度测量精度。     

基于DSP的一种频谱校正算法的实现

频谱校正是信号与信息处理的重要内容。其思想是利用一种算法更精确的搜索出谱峰值,并对其进行校正。介绍了FFT/apFFT相位差频谱校正算法原理,构建了基于TMS320C5535的硬件平台,阐述了频谱校正算法的硬件与软件实现。采用了TLV320AIC3204这一集A/D与D/A于一体的Codec芯片以及TMS320C5535内部的DMA模块实现信号的发生于采集。软件上利用TMS320C5535内部的HWAFFT模块实现1 024点的FFT运算,在CCS环境下利用C语言编程实现了FFT/apFFT相位差频谱校正算法,程序中利用DMA进行数据的传送,提高了运行效率。运行结果表明了FFT/apFFT相位差频谱校正算法频率估计精度高,对实际应用有一定的参考价值。     

应用于卫星导航终端抗窄带干扰的信号加窗方法研究

卫星导航终端是通过对接收信号频谱进行干扰检测、判别置零,实现窄带干扰抑制。然而,在接收信号时域离散化过程中会对离散信号序列产生截断,这在时域上表现为离散信号加上一个矩形窗。该时域截断会导致信号频谱泄露,造成信号频谱检测和判别置零的有效性下降,降低终端抗窄带干扰能力。文中通过研究并选择合适的离散信号加窗函数,抑制信号旁瓣减少频谱泄露,提升系统抗窄带干扰能力。研究表明:不论是在大干信比(100 dB)条件还是小干信比(40 dB)条件下,凯撒窗性能都优于传统的矩形窗。     

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。     

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PMF-FFT的时频域双并行捕获

为了解决传统的PMF-FFT( Partial Match Filter-Fast Fourier Transform)捕获算法在信号捕获方面的不足,提出了一种新的基于PMF-FFT的时频域双并行捕获方案。对PMF加改进的汉宁窗,通过调整窗系数,选择最优化的参数,减小了捕获系统输出增益的衰减。利用FFT频谱分析的特点,对FFT的输入进行合理补零,输出加改进的汉宁窗,调整窗系数,基本上消除了扇贝损失。理论分析和MATLAB仿真结果证明,该方案在尽量不增加系统复杂度的情况下提高了捕获速度和频率估计精度,能够适应多普勒频偏较大的扩频伪码快速捕获。     

基于全相位FFT的三相伏安相位检测算法

该文主要阐述了一种利用全相位FFT变换、快速浮点数除法、非均匀量化查表的方法。来完成三相电伏安相位测量算法的设计。全相位FFT的算法是先对数据进行全相位预处理,然后进行传统的确FFT运算。此算法具有初始相位不变和有效防止频谱泄露的特性,很好地解决非同步采样的频谱校正问题。     

全相位FFT密集谱识别与校正

为估计密集谱成分信号的频率和相位值,本文提出基于全相位FFT(all-phase FFT,apFFT)的密集谱识别与校正算法.利用全相位FFT良好的抑制谱泄漏性质和其特有的"相位不变性",本文方法可在传统振幅谱峰识别法失效情况下,根据相位谱是否满足平坦分布来识别密集谱与单频成分谱;结合全相位时移相位差校正法与相邻app...     

基于SC-FDMA系统的噪声估计算法研究

为了提高单载波频分多址接入(SC-FDMA)系统的性能,一种简单且有效的基于探测参考信号(SRS)的噪声估计算法是必要的.针对传统基于离散傅里叶变换(DFT)算法的缺陷,提出了一种改进的基于DFT的算法.另外,在该改进的基于DFT的算法的基础上,又通过增加汉宁窗进行修正,减小了高信噪比下信号能量的泄露.仿真结果表明,在低信噪比下,改进的基于DFT的算法的性能相比传统的算法性能上有4 dB的改善.但是,在高信噪比下,改进的基于DFT的算法的性能逐渐变差,而通过添加汉宁窗却能修正这一缺陷,使其性能得到至少4 dB的改善.     

一种加Blackman-Harris窗的电网谐波检测方法

传统的电网谐波分析方法存在很大的误差,而加窗插值算法能够很好的克服传统检测方法存在的缺点,提高电网谐波的加测精度.由于Blackman-Harris窗函数能够有效地抑制频谱分析长范围的泄露,本文采用三次样条插值修正的原理,推导了基于Blackman-Harris窗函数的三系样条插值修正公式,并利用MATLAB软件对该算法进行仿真.     

基于谐波测量的改进余弦窗函数

电网电压监测设备在监测运行设备的电流电压波形时通常采用谐波分析法,针对传统FFT谐波分析法在电网频率波动时谐波测量会产生栅栏效应和频谱泄漏的问题,在研究余弦窗特性的基础上提出了一种改进3项余弦窗。通过频谱衰减曲线与传统余弦窗对比,采用基于数据样本的非线性拟合方法,拟合出了改进窗插值算法的谐波幅值相位修正系数,使改进窗插值算法能实际应用于谐波测量。通过谐波测量仿真对比,验证了加改进余弦窗的谐波测量准确度更高。     

一种MFSK车载雷达距离速度测量方法

针对传统的线性频率调制(LFM)波和频移键控(FSK)波体制的车载雷达系统存在的一些问题,提出了一种LFM和FSK结合的多频移键控(MFSK)波形雷达测量方法。首先,理论推导出了MFSK体制的测量原理,采用了全相位FFT(apFFT)算法来提高相位估计精度;然后,结合该算法设计出了系统信号处理方法,并对系统的性能进行对比分析。仿真结果表明:文中所设计的MFSK车载雷达系统在多目标情况下具有很高的测量分辨率、可以实现无模糊测量、有效避免虚假目标出现等优点,满足车载雷达测量系统对各项性能的要求。     

加窗离散傅里叶变换性能分析和比对

离散傅里叶变换（DFT）是数字信号处理的常用方法,但通过加窗对信号进行时域截短会使频谱分析出现误差。不同窗函数对信号频谱产生的影响不同,对5种常用窗函数的特性进行了比较和适用性分析,通过仿真实验证明了针对不同信号特点和处理要求,应选择合适的窗函数,以减小频谱泄漏和栅栏效应对信号分析的影响。     

减小非同步取样中频谱泄漏的迭代算法

由于很难实现真正意义上的同步取样,频谱泄漏似乎不可避免.针对周期信号分析中的频谱泄漏问题,本文提出了一种基于FFT的迭代算法,用此算法可以使频谱泄漏大幅减小甚至消除.而这种方法并不需要增加单个周期内的取样点数,也不需要几个或更多周期的取样数据,这一算法只需对原有取样数据进行迭代运算,从而得到比较真实的频谱,因此,具有较大的实用价值.