QAM载波频偏估计的非线性变换分析

针对一类无数据辅助的非线性最小均方(NLS)载波频偏估计算法进行研究,讨论了其针对QAM信号的应用。通过最小化其估计方差,讨论了其基于信噪比信息的最佳非线性变换,随后给出不同信噪比下的近似算法,同时提出一种中高信噪比下的简化算法,仿真结果表明算法性能比传统的四次方算法有明显的改进。     

一种低信噪比下MPSK信号频率估计方法

针对MPSK信号载波频率估计所需信噪比高的问题,提出一种低信噪比下MPSK信号频率估计方法.首先使用现代谱估计方法建立自回归模型,完成MPSK信号载波频率的粗估计,得到含有较小残留频偏的信号;然后进行M-th非线性变换,根据最大似然准则,估计出较高精度的残留频偏值.仿真结果表明,本算法在较低信噪比下可达到较高精度,算法稳定可靠.     

低信噪比下MPSK信号的似然识别法研究

通过对几种调相信号的研究,结合信号似然检测方法,提出了一种加性高斯白噪声中低信噪比多相调和信号的识别方法,即似然识别,并通过仿真实验验证了该识别方法的有效性。     

采用非线性变换的MPSK/MQAM符号速率盲估计

提出了一种采用非线性变换的MPSK/MQAM类信号符号速率盲估计方法,充分利用了MPSK/MQAM数字信号相邻符号的相位变化信息,通过对零中频信号进行非线性处理,构造一个非线性变换的复数函数,生成含有符号速率的离散谱线。利用四阶累积量的方法实现在强背景噪声下提取符号速率的基频分量。该方法运算简单,适应性好,对MQAM和MPSK调制的不同阶数、不同成形滤波器系数的信号均适用,低信噪比下仍具有很好的测量性能。     

基于分段常值的贝叶斯状态估计滤波算法

针对上有高斯噪声的非线性随机系统状态估计问题,提出了一种基于分段常值的贝叶斯状态估计滤波算法。本文对此种滤波算法的误差进行了分析。并且对地形辅助导航定位系统的应用进行了仿真,仿真结果表明基于分段常值的贝叶斯状态估计滤波算法是一种鲁棒性很强的滤波算法。     

改进型UKF滤波算法的卫星姿态估计

针对矢量观测的三轴稳定卫星的姿态估计问题,提出了一种改进的UKF（unscented Kalman filter）滤波算法．它通过引入简化球形分布Sigma点UT变换（SSUT）,使得Sigma点的数量减少,从而在与UKF算法估计精度相当的情况下,计算量大大减少．同时,该算法依据姿态四元数与修正罗德里格参数之间的变换关系以及Sigma点的本质属性,保证了在姿态估计过程中四元数满足归一化约束,并且给出了过程噪声方差阵的选取方法．与扩展卡尔曼滤波（EKF）相比,无需计算Jacobian矩阵且具有更高的估计精度,并且对初始姿态误差更具有较好的鲁棒性．数值仿真表明该方法能很好地改善滤波效果,提高了估计精度,同时减小了计算量。     

一种二阶非线性Kalman滤波算法

应用Ｋａｌｍａｎ滤波理论，导出了一种适用于钢终点碳的计算机算法。     

基于M估计的自适应滤波器

Ｍ估计器是一种广泛应用于信号滤波的稳健性估计器。在Ｈｕｂｂｅｒ引入的Ｅｕｌｅｒ距离函数中,参数ｋ的确定十分重要,直接影响滤波性能。通过对信号局部统计特性的分析,提出了一种自适应选择参数ｋ的变参数Ｍ滤波器,为Ｍ估计提供了一般参数选择方法。文中的理论分析和测试结果表明,该算法对复杂噪声有较好的滤波效果。     

基于双递归自适应滤波的高精度频率估计算法

针对线谱信号的检测与频率估计问题,在分析自适应瞬时频率估计算法的基础上,提出一种具有双递归特性的信号频率提取算法:将自适应滤波器组成递归环路,通过比较不同的自适应滤波器输出信号的瞬时频率序列方差来进行滤波器中心频率以及带宽的更新,从而获得最优的滤波输出.仿真分析表明,与传统方法相比,此方法具有更好的噪声抑制能力以及频率跟踪能力,还可以获得可控的频率估计精度.     

基于MME准则估计卫星姿态的非线性滤波算法

结合矢量观测的特点，基于最小模型误差准则给出了一种确定卫星姿态的实时估计算法，称为预测滤波算法。该算法利用矢量观测信息，对动力学方程中的力矩模型误差进行预测，并利用预测值修正动力学模型，从而准确地估计卫星的三轴运动姿态，同时能获得角速度估计值。通过误差观测矢量的建立，进一步提出了能够简化准则函数的修正预测滤波算法。仿真结果证明，预测滤波算法及其修正算法克服了扩展卡尔曼滤波器的不足，能够有效地解决存在显著模型误差情况下的非线性估计问题。     

一种MSK-Type信号的频率同步改进算法

MSK-Type信号的频率同步技术可以采用基于最大似然理论的估计方法.但该算法结构复杂,计算量十分庞大,不利用工程上的实现,所以对MSK-Type的频率同步大多采用非线性同步的方式.其算法主要有延迟相乘和2P-Power算法,但这种选用前馈结构的无数据辅助算法只适用于全响应的连续相位调制信号,且由于在非线性相乘过程中引入大量自噪声,从而导致同步性能下降.为解决MSK-Type调制信号频率同步算法精度低、适用范围小及不利于工程上实现等问题,本文在延迟相乘频率同步算法的基础上,提出一种改进算法.该算法通过对部分响应和全响应MSK-Type信号采用不同幂次非线性处理,消除了延迟相乘算法中的自噪声影响,与原算法相比,频偏估计精度可提高5d B左右.另外,所提算法不仅将应用范围扩展到了部分响应MSK-Type信号,扩大了同步算法的适用范围,而且还具有便于工程实现的特点.     

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.     

Alpha稳定分布噪声背景下MPSK信号参数估计

针对基于二阶循环统计量的参数估计算法在Alpha稳定分布噪声中严重退化的问题,提出了一种基于分数低阶循环谱的多进制相移键控(m-ary phase shift keying,MPSK)信号参数估计算法.研究了MPSK信号的分数低阶循环谱,对于不同M值下的相移键控(phase shift keying,PSK)信号,分析了其参数(载波频率和码元速率)和相应分数低阶循环谱中参数(频率和循环频率)的关系,在此基础上给出了适合所有PSK信号的载波频率和码元速率估计算法.实验结果表明,在Alpha稳定分布噪声背景下,基于分数低阶循环谱的算法明显优于基于二阶循环谱的算法,高斯噪声背景下两种算法性能相当.     

演化算法在非线性参数估计中的应用

介绍了演化算法的基本原理,并使用演化算法来进行非线性参数估计．计算结果表明,该算法可以获得较好的结果．     

一种迭代收缩非线性状态约束滤波算法

在滤波过程中有效地利用状态约束条件,能够提高滤波精度.当状态约束为非线性函数时,可以通过泰勒级数展开法进行线性化处理.然而该方法在非线性约束函数的雅可比矩阵不存在时失效,而使用水平滑动估计算法所需要的计算量很大.为此,采用基于U变换的最佳量测方法解决该问题.为了降低U变换过程中基点误差对估计性能带来的影响,将非线性约束看作具有多个大小不等的噪声方差的量测值,在量测更新阶段逐步收缩噪声方差,从而不断增强约束条件.经过多次迭代,改善了状态估计的误差性能.仿真结果表明,该算法在保证较高的滤波精度的条件下,运算时间是窗口尺寸为2的水平滑动估计算法的1/27.     

基于矢量加权中值滤波的快速分层运动估计算法

针对分层运动估计的特点,提出了一种简单有效的快速算法.该算法在底层通过对当前块的空间相邻块的运动矢量进行矢量加权中值滤波来产生一个候选矢量,该候选矢量能够更准确地预测运动,并对上层运动估算中出错的矢量提供保护,减少了错误传播.在顶层进行匹配误差计算时采用修正累计绝对误差(SAD)准则,平滑了矢量场,并进一步提高了运动估计的准确性.仿真实验表明,此算法用很少的运算量获得了较好的性能.     

基于小波变换的一种通信信号码元速率估计算法

针对通信信号码元速率估计问题,提出基于小波变换的一种估计算法。从二进制相移键控(BPSK)调制信号中提取基带信号,得到其小波变换系数的模值,构建与原调制信号码速率相应的单极性脉冲序列,并分析这些单极性脉冲序列的功率谱,在基带信号码元速率整数倍处提取离散基线,以实现对BPSK信号码元速率的估计。实验结果表明,在低信噪比下本算法具有良好的估计性能,并表现出良好的实用性和鲁棒性。     

改进Chirplet时频原子的非线性调频信号分解

针对Chirplet时频原子对正弦类型的非线性调频信号的分解性能较弱的问题,提出一种改进的Chirplet时频原子．首先从理论上分析Chirplet时频原子对正弦类型的时频分布的失配问题,其次在Chirplet时频原子中加入正弦调频因子,使原子的时频曲线产生类正弦形状的弯曲性能,最后使用遗传算法代替匹配追踪算法,提高原子搜索效率．仿真实验结果表明,改进的Chirplet原子对于非线性调频信号的分解性能与Gabor、Chirplet和FM^mlet原子相比,有了较大的提升．     

非线性系统参数估计的投影算法

研究了非线性系统的时变参数估计问题,给出了基于新的估计准则的非线性系统投影算法－梯度投影算法改进形式,证明了算法的收敛性,并讨论了算法的优缺点,最后给出一个仿真算例,验证了所给算法的有效性。