雷达信号载频精确估计的一种方法

介绍了几种常用的雷达载频估计方法,分析了Rife法估计载频的性能,对Rife法在低信噪比条件下偏差较大的不足之处进行了改进,并给出了其计算机仿真结果.     

一种高精度频率估计的抗噪声调幅干扰算法

噪声调幅干扰对消中,干扰频率估计精度较低将导致干扰对消效果严重退化.针对此问题,提出一种基于高精度干扰频率估计的噪声调幅干扰对消方法.该方法首先对Candon算法和Rife算法中谱线的幅值作线性融合处理,然后基于内插离散傅里叶变换,分割离散频谱区域,最后对干扰信号解调并利用频域对消方法抑制干扰.仿真结果表明,该方法具有良好的频率估计性能并能在强干扰背景下有效地抑制噪声调幅干扰.     

基于FFT的正弦信号频率估计综合算法

分析了Rife算法和MJaeobsen算法的性能,指出当信号频率位于量化频率点附近时,Rife算法精度降低,MJacobsen算法精度较高;当信号频率位于两个相邻量化频率点的中心区域时,MJacobsen算法精度降低,Rife算法精度较高。结合这两种算法,提出了一种综合算法。仿真结果表明本算法在整个频段内性能稳定,精度较高,而且计算量较少,容易硬件实现。     

一种基于FFT的高精度频率估计算法

介绍一种适用于估计高斯白噪声背景下的信号频率的快速、高精度估计算法,以及算法原理、设计思想、流程,并使用Matlab进行仿真,给出计算机仿真结果,分析算法优劣。结果表明:本算法具有有效抑制FFT的“栅栏”效应对估计结果的影响、估计精度高、抗噪性能良好、同等精度下运算量小等优点。     

基于FFT的快速高精度正弦信号频率估计算法

提出了一种新的基于FFT的快速高精度正弦信号频率估计算法。通过分析Jacobsen算法和傅里叶系数插值迭代算法的性能,指出Jacobsen算法计算简单,精度不高;傅里叶系数插值迭代算法精度较高,但需要进行两次迭代,每次迭代均需计算两点的FFT系数,计算量较大。结合这两种算法,文中提出一种改进的高精度算法。该算法采用Jacobsen算法作为迭代初值,仅需进行一次迭代就能达到原迭代算法两次迭代的性能。仿真结果表明该算法在FFT信噪比门限以上全频段估计的均方根误差十分接近克拉美罗下限,具有较强的抗噪性能,且计算量较少,易于实时实现。     

一种基于频率校正的BPSK信号高精度载频估计算法

为了实现BPSK信号载频的高精度估计,提出一种基于频率校正的高精度BPSK信号载频估计算法。算法通过非线性变换将BPSK信号的载频估计问题转化为对点频信号的估计,再用DFT对点频信号进行粗估计,针对DFT估计频率分辨率差的问题,采用相位差校正法对DFT估计频率进行校正,从而实现BPSK信号载频的高精度估计。最后,通过性能分析和计算机仿真验证了算法的有效性,其结果表明:该算法在低信噪比情况下能获得较好的估计精度,在高信噪比情况下,估计精度大幅提高。     

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。     

一种低信噪比TDMA信号的载波同步算法

本文深入研究了基于FFT运算进行相位扩展的宽范围自相关函数法和宽范围L&R算法,分析了这两种载波频偏估计算法的性能.在此基础上,本文结合TDMA信号的前导字和CZT(chirp z-transform)算法的高频率分辨率特性,设计了适于低信噪比信号的宽范围载波同步改进算法.该算法利用TDMA信号的前导字进行数据辅助(DA)型载波同步,有效地缩小了低信噪比信号的频偏范围;再利用CZT算法进一步缩小频偏范围,最后利用非数据辅助型(NDA)自相关函数法得到精确的载波频偏.改进算法的计算复杂度略高于宽范围自相关函数法,而远低于宽范围L&R算法.通过仿真比较,改进算法对低信噪比(SNR)环境(3-6dB)中的信号具有良好且稳定的估计性能.     

一种MPSK信号载频高精度实时估计算法

常用的对多阶相移键控(MPSK)载频进行高精度估计的算法运算量大,不适合实时处理。针对此问题,提出了一种新的MPSK信号载频高精度实时估计算法,对非线性变换后信号进行正交下变频和2级DFT处理,可对载频频率高精度的实时估计。通过计算机仿真试验验证了该算法的估计精度与直接DFT频率估计方法近似。     

调频遥测信号载波频率的精确估计

传统调频遥测信号载波频率估计算法对输入信号降采样后直接进行快速傅里叶变换，实现方法虽然简单，但测量精度较差，无法适应高动态、低信噪比等复杂场景。为此，提出了一种调频遥测信号载波频率的精确估计算法。两并联补偿支路先分别采用正、负调频频率对输入信号进行频率预先补偿，低通滤波后完成降采样处理，削弱调频频率的频谱影响；频率搜索状态对采样数据进行载波多普勒变化率的频率补偿，经过快速傅里叶变换、非相干积分和频谱重心搜索完成频率解算，提高载波频率的检测性能。试验与分析表明，所提算法在高动态、低信噪比等复杂场景下可显著提高调频遥测信号载波频率的估测性能。     

一种改进的卫星MPSK通信信号盲载频估计算法

针对第三方侦察中卫星通信信号的载波频率高精度估计问题,提出了一种没有先验知识条件下的MPSK信号盲载频估计改进算法,推导了MPSK信号四阶循环累积量运算的简化形式,并采用循环重叠Welch功率谱粗载频估计和四阶循环累积量精估计的方法完成MPSK信号的载频估计,大幅降低了运算量。仿真实验证明了所提算法的有效性。     

一种适用于QAM信号的数字载波估计算法

由于发射和接收机振荡器的不稳定或/和信道的多普勒效应,使载波同步与补偿成为QAM信号接收的关键环节。针对非协作通信中各类载波同步算法只能校正较小的频率偏移的局限,根据QAM信号的基本特点,利用传输符号的统计独立特性,提出了一种新的数字载波频率估计方法。该算法采用开环方式,不需要导频数据,可以估计较大的频率偏移;没有反馈环路,复杂度低,实现起来比较简单。同时,该算法作适当改进,可以直接用于载波的估计。计算机仿真结果表明:该算法可以较好地对各种QAM信号中存在的较大频率偏移进行估计并做补偿;适当改进后可以直接用于估计载波频率,估计效果良好有效。     

基于改进DFT相位差的正弦波频率估计

针对基于离散傅里叶变换( DFT)相位差的正弦波频率估计方法对频偏敏感的问题,提出了一种改进DFT相位差频率估计方法。首先推导了DFT相位差法频率估计的均方误差,然后提出了基于Rife插值的改进DFT相位差频率估计方法,较好地解决了正弦波频率估计对频偏敏感的问题。仿真实验结果表明,改进方法在各种频偏下均能取得较高的估计精度,估计性能接近克拉美罗限( CRLB)。     

MPSK信号载频盲估计

研究了相位编码信号（MPSK）的载频盲估计算法。在没有接收信号先验知识的情况下，首先对MPSK信号载频进行粗估计，然后进行相关运算把信号，接着估计码速率，得到载频和码速率的估计值，就把载频估计问题转化为频偏估计问题。利用基带MPSK信号的相位函数是分段线性函数且每一段直线的斜率均正比于频偏的性质，对接收信号的相位函数进行处理，把分段直线变成一条直线，最后运用最小二乘拟合法得到直线的斜率从而得到频偏估计。仿真表明本算法在没有先验知识的情况下可以对MPSK信号载频进行精确估计。     

基于遗传算法的OFDM高精度盲频偏估计器

针对正交频分复用系统频偏估计问题,提出了一种基于遗传算法的高精度盲频偏估计器。该算法首先将带载波间干扰的正交频分复用系统视为正交码分多址接入系统,将载波间干扰系数视为码分多址接入系统的扩频码,利用估计的载波频偏构造扩频码,进而重建接收信号;然后利用重建信号跟实际接收信号最小重建误差原则构造了盲频偏估计的代价函数,并设计了对应于遗传算法的适应度函数;最后利用遗传算法强大的并行搜索和全局寻优能力,通过最小化代价函数求得最佳频偏估值。仿真结果表明,所提算法具有较高的估计精度,低信噪比下性能显著,有效降低了时间复杂度,且不受频偏估计范围和信号调制类型的限制。     

一种低信噪比下PSK信号载波频率估计方法

提出了一种利用自适应陷波器对单频信号分量衰减的特性估计PSK信号的载波频率的方法。信号通过陷波器滤波,输出能量最小对应的频点即为信号的载波估计频率。仿真结果表明,在低信噪比环境下该方法的估计误差小于1%。     

一种波达方向、频率联合估计快速算法

首先提出了基于PM(propagator method)方法的波达方向(DOA)、频率联合估计快速算法，给出了PM算子的一个估计，由PM算子构造出一特殊的低维矩阵，其特征值给出频率的估计，进而由估计的频率和相应的特征矢量得到DOA的估计。该算法具有参数自动配对，计算量小的优点，易于在工程应用中实时处理。计算机仿真结果证实了算法的有效性。     

基于幅度比值和子空间的频率估计算法

为降低单频正弦复信号的频率估计误差,针对传统Rife算法在较低信噪比条件下幅值最大和次大谱线判断错误问题,利用RootMUSIC算法结果代替快速傅里叶变换(FFT)结果,确定幅值最大和次大谱线序号;同时针对Rife算法在部分频率区间估计误差较其他区间偏差大的问题,采用频移重估思路,进一步降低了整个频率估计区间的估计误差。仿真表明,在较低信噪比条件下,所提RM-Rife算法较Rife算法、Root MUSIC算法和M-Rife算法,具有更优的估计性能,可用于相关工程实践中。     

一种改进的Fitz频偏估计算法

针对通信接收中的载波同步问题,提出一种基于Fitz算法的改进载波频偏估计算法.分析了Fitz算法频偏估计方法中估计范围受限的原因,针对性地提出了改进方法,利用离散傅里叶变换(DFT)算法得到基准频偏,以此修正大间隔自相关函数估计频偏,保持了Fitz算法的估计精度优势,极大地扩展频偏估计范围,同时具有低的信噪比门限.最后给出了改进算法的实现步骤,并通过MATLAB仿真实验证明了算法的有效性.