基于状态空间实现的EDS频率与时延联合估计

针对指数衰减正弦信号(EDS)模型提出了状态空间实现的频率、衰减因子及时延联合估计方法.在此方法中,得到了一个状态过渡矩阵和观测矩阵,频率和衰减因子估计由状态过渡矩阵的特征值获得,时延由观测矩阵和估计的频率和衰减因子得到,结果具有闭式解,不需要搜索计算.由于状态空间方法具有对模型误差不敏感的优点,因而具有更好的数值稳定性.仿真实验表明在一定信噪比的情况下,该方法性能接近相应的CRLB下界.     

基于状态空间模型的指数衰减正弦信号参数估计

针对多分量指数衰减正弦信号的衰减因子和频率估计问题,提出了一种基于状态空间模型的参数估计算法。首先,建立一个状态空间模型,将待估计的衰减因子和频率信息包含进状态空间模型的系统矩阵当中。然后,对状态空间模型进行求解,得到广义可观测矩阵的估计值。最后,由广义可观测矩阵得到系统矩阵的估计值,进而得到衰减因子和频率的估计。该算法计算量较小,参数可以自动配对。仿真结果表明:本文算法在低信噪比下的估计性能优于ESPRIT方法。     

基于非均匀时延的频率估计改进算法

为了减少算法运算量,将多级维纳滤波器引入非均匀时延频率估计中,对原有算法进行改进.改进算法通过简单的乘加运算得到噪声子空间,无需对观测数据协方差矩阵进行特征根分解,因此也更加易于硬件实现;结合一维MUSIC高分辨算法完成对信号频率的参数估计.仿真结果表明：在信噪比大于0dB时,改进算法与原有算法性能相当.     

基于谱分析的多分量正弦调频信号估计

给出一种基于谱分析的多分量正弦调频信号估计算法。提取观测信号的时变相位,进行解缠绕处理;构造自适应带通滤波器,按照能量大小依次分离出各分量信号;利用频谱分析和卡森准则估计各分量信号的调制频率和调频指数。所给算法无需进行二维平面的峰值搜索,且基于谱分析的参数估计可借助快速傅里叶变换实现,故运算量较小。选取一段时长为1s的观测信号进行仿真实验,结果显示,信噪比大于8dB时,所给算法能够实现各分量信号的分离,且参数均方误差小于-10dB。     

基于子空间分解类算法的高精度频率估计

针对高速全数字解调器中频率估计算法的高精确度及实时性要求,该文深入分析了基于子空间分解类算法的特点,提出了将求根多重信号分类(RMUSIC)法和旋转不变技术估计信号参数(ESPRIT)法分别与快速傅里叶变换(FFT)法相结合的高精度频率估计算法。首先应用RMUSIC或ESPRIT算法对信号频率进行预估计,确定粗略的窄带频率区间后,再应用加窗FFT算法对细化域内的频率进行精估计。此外,为满足不同信噪比条件的需求,提出了一种具有可选结构的高精度频率估计方法。仿真结果与分析表明,该算法极大地提高了已有频率估计算法的精度,具有较快的信号处理速度和良好的抗噪声性能。     

短波信道频率相对时延的实测分析

利用电离层斜向探测系统分别对三条短波路径进行了时延测试,在单模传播数据曲线拟合的基础上,计算了短波信道频率相对时延值,重点分析了电离层单模传播情况下频率相对时延与频率间隔、传播路径及工作频率的变化特征。分析表明短波跳频系统在单模工作时,中午时段的频率相对时延最大,跳频频点间隔越小、路径越大频率相对时延的影响越小。     

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。     

基于稀疏重构的窄带弱信号时延估计算法

提出了一种基于稀疏重构的窄带弱信号时延估计算法.利用信号的互相关谱构造数据矩阵,然后建立时延参数的冗余字典,最后通过矩阵奇异值分解在信号子空间中利用正交匹配追踪算法得到高精度时延估计.理论分析和仿真实验验证了算法的正确性和有效性.相比于传统方法,该算法可将窄带弱信号时延估计精度提高约1倍.     

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．     

实时准确正弦波频率估计综合算法

为了对正弦波信号频率进行快速、准确估计,以便同时满足实时性和精度的要求,文中补充Rife算法采用了最大谱线及其两边相邻谱线的一种细化估计,在相同的条件下,改善了Rife算法的信噪比要求,提高了在频率真值接近离散频率值时的估计精度,但在频率真值偏离离散频率值时的估计误差较大;进一步提出的综合算法是在最大谱线检测的基础上,对其两边谱线进行提高一倍分辨的频谱细化,根据两边细化分析的谱线比值T决定采用修正Rife算法进行频率估计(T＞1.5)或细化补充Rife算法进行频率估计(T＜1.5)．文中对多种算法进行了500次统计模拟,结果表明,综合算法不仅具有良好的估计精度,而且具有良好的频域稳定性．     

轨道电路移频信号解调实现

随着近年来铁路运输的快速发展,对信号在轨道电路上传输和机车信号能正确显示的要求也越来越高.分析UM71移频信号的特点及其干扰信号,采用频谱分析、小波分析等先进技术,提出时域与频域互补的移频信号解调方案.     

Joint frequency, 2D AOA and polarization estimation using fourth-order cumulants

Based on fourth-order cumulant and ESPRIT algorithm, a novel joint frequency, two-dimensional angle of arrival (2D AOA) and the polarization estimation method of incoming multiple independent spatial narrow-band non-Gaussian signals in arbitrary Gaussian noise environment are proposed . The array is composed of crossed dipoles parallel to the coordinate axes. The crossed dipole positions are arbitrarily distributed. Computer simulation confirms its feasibility.     

扰动情况下极化圆阵的波达方向、频率和极化参数的联合估计

基于极化均匀圆阵,研究了非高斯窄带信号二维波达方向(DOA)、频率和极化参数的联合估计问题。根据系统数据矩阵不存在扰动和存在扰动两种情况,分别给出波达方向的最小二乘估计和总体最小二乘估计。该算法不需要谱峰搜索,直接给出各参数的闭式解。由于使用了四阶累积量,因此适用于任意高斯噪声环境。仿真结果验证了本文方法的有效性,并且表明总体最小二乘法对系统扰动具有更好的顽健性。     

基于人工蜂群算法的波达方向和多普勒频率联合估计

将人工蜂群算法应用于似然函数的优化,实现了阵列信号波达方向(DOA)和多普勒频率的联合估计。利用状态空间模型构造包含DOA和多普勒频率信息的广义可观测矩阵,并构造包含该广义可观测矩阵的似然函数,将参数估计问题转化为多维非线性函数优化问题。进而利用人工蜂群算法对似然函数的求解过程进行优化,得到DOA和多普勒频率的估计值。算法保留了最大似然估计的渐近无偏估计性能,降低了似然函数求解的计算量,且参数能够自动配对。     

基于邻近频点插值混合扩频信号多普勒频偏估计算法

针对直扩/跳扩混合扩频信号捕获算法中,要降低多普勒频率估计误差,但运算资源有限的问题进行了研究.采用一种基于插值预测的频率估计算法,利用不同频点之上的相关值进行多普勒频偏估计,以较低的计算量为代价,减小多普勒频率误差.在不同信噪比环境与不同接收信号多普勒频率下,对多普勒频率检测精度进行仿真.经过测试表明,该算法在信噪比不低于-23 dB时,对于直扩/跳扩混合扩频系统的多普勒频率估计误差的平均值小于20 Hz,且具有更加稳定的均方根误差,可以做到在不需要较多改变硬件的情况下,通过后期计算即可提高多普勒频率估计的精度.     

基于TOEO的频率和真延时可调波形产生方法

针对多种微波光子技术在雷达中的综合运用,提出了一种基于可调谐光电振荡器（TOE0）的频率和真延时独立可调的一体化线性调频波形光产生方法．首先利用可调谐光电振荡器实现频率可调谐,然后通过马赫增一德尔调制器（MzM）对其产生的信号进行脉冲调制,最后经由偏振调制器（PolM）同时实现线性调频与真延时．理论分析和仿真实验证实了所提方法具有频率和真延时独立可调谐的能力．该方法对宽带相控阵雷达波形产生与波束形成具有重要意义．     

窄带信号频率和角度估计新方法

针对宽带接收机对窄带信号进行频率和到达角估计问题,提出了一种新的快速频率和角度估计方法．首先利用参考频率进行到达角预估计,然后利用空域滤波有效地将频率和预估计到达角进行匹配,并根据天线阵列的结构特点利用信号的相应频率进行预估计到达角校准,获得了信号的准确频率和到达角估计值．仿真分析验证了所提出方法可实现宽带接收机的窄带信号到达角和频率的快速估计．     

跳频信号2D-DOA与极化参数的欠定估计

为在欠定条件下估计跳频(frequency hopping,FH)信号二维波达方向(two dimensional direction of arrival,2D-DOA)和极化参数,从而有效辅助FH网台分选和信号识别、跟踪等,提出基于空间极化时频分析的联合估计算法.在建立FH信号极化敏感阵列快拍数据模型基础上,推导空间极化时频分布(spatial polarimetric time frequency distributions,SPTFD)的线性时频扩展形式SPSTFT,同时给出一种组合时频分布方法定位各跳(hop)信号在时频面上的自项区域,据此构造各hop的SPTFD和SPSTFT矩阵.利用SPSTFT/SPTFD矩阵中蕴含的信源极化-空域特征信息采取两种不同方法估计2D-DOA和极化参数.新算法无需多维参数寻优和配对,计算量小.仿真结果表明,本算法能在欠定条件下有效估计FH信号2D-DOA和极化参数,SPTFD矩阵法估计精度高,并能处理发生频率碰撞的hop.