基于卷积窗的插值算法研究

快速傅里叶变换是谐波分析的常用算法,当采样不同步时,则导致各谐波间的频谱泄漏和栅栏效应.在尽量减少采样间同步误差时,选择适当的窗函数,并进行插值计算,可以减少频谱泄漏和栅栏效应.已知卷积窗比余弦窗具有更小的频谱泄漏,对卷积窗插值进行分析,计算推导显示当频率偏差δ为某一特殊值时,进行卷积窗插值能有效抑制频谱泄漏,计算精确度高.     

辐射源监测系统频谱检测窗函数选取研究

辐射源监测系统对工作频段的空间信号频点及带宽进行监测分析,形成有效频点数据库供系统工作时选用。而实际工程实现时,由于频谱处理不是理想的数学处理过程,会产生频谱泄漏,直接影响系统的检测性能。加窗频谱处理是抑制频谱泄漏,减小检测误差的有效手段,文章对频谱检测中窗函数的选取进行了分析研究,为辐射源监测系统频谱处理选用了合适的窗函数,并给出了不同窗函数情况下对信号频点、带宽的实际测试结果,验证了加窗处理的有效性。     

矩形窗函数相频谱的一致性探讨

矩形窗函数是傅立叶变换中的一个典型信号,它在信号频谱理论中占有重要地位。国内外教材中存在矩形窗函数的数种不同的相频谱图,只有少数教材中给出了简单解释,容易引起教学上的认识混乱,这显然与教科书中对相位谱重视不够有关。本文分析这一现象并提出了一些建议,希望引起大家对相频谱教学的重视,并有助于消除矩形窗函数相频谱教学中出现的一些困惑。     

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。     

基于立方卷积插值的信号DFT频谱校正算法

由于栅栏效应的存在,会使得基于信号DFT谱峰搜索的测频算法产生很大误差,因此在测频之前一般需对信号的DFT频谱进行校正。推导出用于单正弦信号DFT频谱校正的立方卷积插值核函数、插值函数及形状参数,并依据脉冲雷达信号是无数个正弦信号之和的事实,将其推广至脉冲雷达信号DFT频谱的幅度校正,给出其频谱检测算法。     

基于矩形卷积窗的声频测量系统谐波分析方法

研究卷积窗在声频测量系统高精度谐波分析中的应用,并将卷积窗与多种常用的经典窗函数进行比较.结果表明:与具有相同宽度的其他窗函数相比,当采样同步误差较小时,卷积窗的主瓣最窄,旁瓣衰减速率最大,具有更小的频谱泄漏效应,因此更适于声频测量系统的高精度谐波分析.通常声频测量系统的测量频率已知,通过选择合适的窗长,可以保证采样同...     

通用的离散频谱相位差校正方法

现有三种离散频谱相位差校正法的基本原理是一致的，通过时移和加不同的对称窗进行两次FFT分析，并利用离散频谱对应峰值谱线的相位差以求得频率和相位校正量。在此基础上提出了通用离散频谱相位差校正方法：时域平移 改变窗长 改变窗函数，即第二段时域序列比第一段滞后L点，采用不同窗函数对两段时域分别作N点和M点的FFT分析。文献[10]、文献[9]和文献[11]提出的校正方法是此法改变不同参数的三个特例。仿真结果表明，该方法实现方便，精度较高，适合各种对称窗函数，抗噪声能力强。     

基于窗函数的离散谱校正方法

三角形谱校正方法是一种近似方法,在没有噪声或输入信噪比非常高的情况下,三角形法的校正频率无法收敛到真值。该文从窗函数的数学定义出发,给出了一种基于窗函数的离散谱校正方法——代数法,并推导出几种常用窗的离散谱校正公式。该方法具有非常高的频率校正精度,同时又具有三角形法运算量小、受噪声影响小的特点。最后仿真试验验证了该算法的有效性。     

利用卷积神经网络和协方差的协作频谱感知算法

针对基于信号协方差矩阵的频谱感知算法门限难于准确得到及没有充分利用原始信号信息等问题,提出了基于卷积神经网络和协方差矩阵的协作频谱感知算法。首先将接收的I、Q两路正交信号的归一化协方差矩阵组成双通道输入矩阵,然后使用卷积神经网络直接提取协方差矩阵的特征信息,并进行训练得到分类器,最后使用训练好的模型进行频谱感知。仿真结果表明,本文所提出的频谱感知算法优于对比算法,在信噪比为-13 dB、40个次用户协作感知时,本文算法虚警概率低于0.1,检测概率达到0.9以上。      

正弦信号DFT之频谱泄漏问题的多角度分析

利用DFT计算连续正弦信号频谱时,其信号处理过程大致分为采样、数据截断和DFT计算这三个环节。重点从采样、数据截断及正弦信号本身的特点这三个方面着手,分析了四个影响频谱泄漏的因素,并给出了MATLAB仿真。分析结果对DFT的教学和应用,都具有一定的参考价值。     

适用于加各种窗的一种离散频谱相位差校正法

针对现有两种离散频谱相位差校正法的局限,提出了一种构造新序列,即将原时域序列前N/2点平移N/4点,将序列的前后N/4点置零,分别对原序列和新序列进行FFT分析,利用对应峰值谱线的相位差进行频谱校正的通用方法.与原两种相位差法相比,这种方法只采一段时域信号,且进行两次相同点数的FFT分析.仿真结果表明,该方法实现方便,精度较高,适合各种对称窗函数,抗噪声能力强.     

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。     

弹性光网络中基于频谱窗滑动的时变业务共享保护方法

针对弹性光网络(EONs)中时变业务生存性传输时消耗频谱资源多和业务阻塞率高的问题,该文提出一种基于频谱窗滑动的时变业务共享保护(TTSP-SWS)算法。TTSP-SWS算法选择可用频谱块承载权重和保护频谱块共享度的共享保护路径代价函数值最小的保护路径;通过在保护路径上滑动频谱窗,将时变业务分配至频谱窗共享度最高的频隙位置;当时变业务带宽变化时,采用基于频谱窗滑动的生存性扩展或压缩频谱分配策略调整时变业务的带宽分配。仿真结果表明,该文所提TTSP-SWS算法能降低网络的业务阻塞率和保护资源冗余度。     

基于椭圆球面波函数的最佳窗函数分析

针对椭圆球面波函数在窗函数中的应用问题,从能量聚集性角度理论证明了椭圆球面波函数（PSWF）是最佳窗函数,采用基于特征值分解的数值算法求解椭圆球面波函数,筒化了求解过程,算法简便,易于实现。通过仿真分析,与现有的窗函数相比,在相同持续时间和边瓣峰值条件下,椭圆球面波窗函数主瓣最窄、能量聚集性最好,频谱分辨率最高。     

多窗谱估计法估计相干函数的双端语音检测

双端语音检测是声回波对消系统的重要组成部分。鉴于目前采用的基于相关的双端语音检测运算量较大,文中采用基于相干的双端语音检测方法,利用多窗谱估计法估计相干函数。该谱估计法能够利用较短的数据段获得可接受的频率分辨率而估计方差较小。软件仿真结果表明,基于相干的双端语音检测与基于相关的双端语音检测相比较,前者能够在不严重增大漏报概率的情况下大大提高运算效率。     

周期图法功率谱估计中的窗函数分析

在经典谱估计中，由Welch提出的修正周期图法，由于其简单，易于理解，便于计算等优点，被广泛应用。本文运用Matlab工具，对修正周期图法功率谱估计进行了仿真与性能分析，并重点分析了窗函数对谱估计的影响，指出了他的优缺点。     

基于全相位频谱分析的相位差频谱校正法

为精确估计噪声背景下正弦信号频率、幅值、初始相位的真实值,结合全相位FFT与传统FFT谱分析形成了一种新的相位差频谱校正法。该法计算复杂度低,方便快捷。由两种主谱线上的谱分析结果经过简单运算即可校正出频率和幅值,而直接取主谱线上的全相位FFT相位谱值无需校正即可得到初始相位。由于全相位FFT具有抑制频谱泄漏的优良特性,因此该法适合于密集频率分布场合。该法相位估计误差非常低,无噪时处于10#61485;7分辨率级。