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...     

解析全相位短区间正弦波频率估计算法研究

为解决波动周期数小于1情况下的正弦波频率估计问题,本文深入分析了短区间频率估计的误差与两边带的谱间干扰的关系,从而引入解析变换来抑制边带谱干扰;并借助全相位FFT获得了中心样点的相位估计,在基波谱线位置引入剪辑措施简化了相位估计流程,最终借助时移相位差校正法完成观测区间小于一个周期情况的正弦波频率估计。仿真实验表明,在波动周期数CiR处于04与1之间时,无噪时本文方法的频率测量误差百分比可控制在2%以内。      

低复杂度的可变分数时延滤波器设计

为实现低复杂度、高精度的可变分数时延滤波器设计,该文提出一种截止频率可控的高效设计法。该方法将全相位滤波器的解析设计与三次样条插值和泰勒级数展开相结合,既可以通过设置时延参数精确地调整滤波器的分数时延,又可以通过设置截止频率参数快速配置Farrow结构中各子滤波器的抽头系数,从而灵活地调整滤波器的截止频率。仿真实验表明,所提方法适用于设计具有中、低截止频率的可变分数时延滤波器,其设计复杂度相比于现有的加权最小二乘设计法低1个数量级。     

双向DFT对称补偿测相法

为提高给定数据长度下的相位估计精度,该文提出双向DFT对称补偿测相法。该方法对样本做前向和后向两次DFT变换,再从前、后DFT谱的对称峰值谱位置做谱综合而提取出中心样点的精确相位信息。基于此,推导出了相位估计方差的闭合理论表达式,仿真实验验证了该表达式的正确性,并且证明了该文方法的相位估计方差处于全相位FFT(apFFT)估计法和两参数克拉美罗限(CRLB)之间。该文方法测相精度高,具有广泛应用前景。     

有限带宽信号的双谱线比值压缩感知重构算法

为提高有限带宽信号的压缩感知(Compressed Sensing,CS)重构效率,本文提出基于双谱线比值的压缩感知重构算法。该算法充分考虑变换矩阵的正交基特性,引入无需加窗的谱校正措施,利用DFT峰值谱与次高谱线的幅度比值估计信号频率、相位及幅值参数重构出源信号。多次有限带宽信号重构实验的分析结果表明:在噪声明显的环境下,本文方法在所有仿真方法(双谱线法和l1、l2线性规划法)中误差最小,稳定性最高;若耗费相同数量的观测样本,本文算法的重构误差仅为l2线性规划法的1/15。本文算法比传统lp线性规划法的重构效率更高,同时降低了压缩感知重构所需的有限等距要求,只需提取2倍频率成分个数的谱线信息即可高概率重构信号,提高了样本的利用率。     

基于时间结构的短样本信号盲提取

 为提高盲提取算法在恢复短样本信号时的质量,本文提出基于时间结构的盲提取方法.该方法以多个延时量上统计得出的自相关平方和取代负熵来作为目标函数,并引入了输出信号与参考信号的近似测度和输出信号方差作为非线性规划的约束条件,结合拟牛顿迭代法,推导出新的单路盲信号提取迭代表达式.另外,本文还提出了衡量短样本程度的量化标准.仿真实验表明,不论所观测的各路信号长度如何,只要其包含短潜伏期的源成分,本文方法均能高质量地完成有用信号的提取.     

基于全相位陷波器解析设计的啸叫去除

为了快速且精准地抑制助听器中的啸叫效应,该文提出一种中心频率可以精确控制的全相位有限脉冲响应(FIR)陷波器解析设计.首先,为了获得较高的陷波精度,引入了整数部分m和小数部分λ来控制陷波的中心频率.然后,设计了一个偶对称的闭式解析式来计算陷波器系数.最后,为了保证输出信号的连续性和线性相位,进行数据延拓和截取操作.该陷波器具有线性传输特性,避免了非线性失真.为了检验陷波器的滤波性能,将其应用在助听器中去除啸叫.实验结果表明,该滤波器在啸叫频率下的衰减值可达–330 dB,信噪比达22 dB,输出波形质量好,算法复杂度低,鲁棒性高,具有一定的应用前景.     

东亚地区高频频率预测方法精细化研究

为进一步提升高频（high frequency,HF）频率预测方法精度,提出了一种适用于东亚区域HF可用频率的精细化频率预测方法.该方法在1948—2006年8个电离层观测站的特征数据统计分析基础上,基于太阳10.7 cm辐射通量进行了F₂层OWF-MUF和HPF-MUF的转化因子时变特性建模,应用改进克里金方法重建东亚地区的空间分布.利用中国境内6条链路2015年4月和2018年1月的观测结果,对ITU方法、中国区域精细化预测方法以及本文所述方法进行对比分析,结果显示本文所述OWF-MUF和HPF-MUF的转化因子在预测精度上较ITU方法提升了0.029 0和0.007 3,较中国区域精细化预测方法提升了0.003 4和0.007 5,证明本研究可为HF频率预测精度提供技术支撑.     

欠采样下的多频带通信信号高精度载频估计

为根本解决当前主流的基于调制宽带转化器(MWC)的欠采样频率估计方法存在的3个问题,即采样通道数目多、载频估计精度低、信源频带分布稀疏度条件高,该文提出基于互素谱相位差校正的通信信号载频估计方法。通过将两路互素欠采样取代多路调制宽带转化器欠采样,克服了其耗费欠采样通道数目多的缺陷;基于此,既推导出全景谱谱峰位置与两路互素输出IDFT支路序号对的映射关系,又推导出相邻快拍下该序号对的IDFT相位差与载频值的解析关系,从而克服了主流方法的载频估计精度低的缺陷;通过将最小尺寸全相位滤波器对半分解方法融入原型滤波器设计,构造出两路并行互素谱分析器,还彻底克服了对信源频带分布稀疏度条件高的依赖。仿真表明,相比于主流方法,该文方法仅需耗费不足其1/2的样本数量,载频估计的相对误差降至其1/20以下。     

时—空欠采样下的频率和DOA联合估计算法

针对时—空欠采样下入射信号的频率和波达方向(DOA)估计问题,提出基于谱校正和中国余数定理的联合估计算法。首先利用稀疏分布的传感器阵元构造非均匀线阵,然后对入射信号做多路并行欠采样;借助AM估计器,该算法仅耗费少量样本即可获得精确频率和相位差余数,再结合闭式中国余数定理分别得到频率和DOA估计值。由于谱校正结果可以同时为频率估计器和DOA估计器所利用,因而该算法的样本利用率高。此外,与现有基于中国余数定理的频率估计法相比,该估计器无需对源信号做多次欠采样,耗时更短,更适用于快速时变目标的估计。仿真结果验证了联合估计算法的有效性和高精度,而且该算法在低信噪比情况下亦可达到很高的成功检测率,具有广阔的应用前景。