基于多速率欠采样的超宽带LFM信号参数估计

针对基于多速率欠采样的超宽带LFM信号瞬时频率估计方法中,余数的很小测量误差将导致很大的测频误差问题,提出一种基于欠采样的超宽带LFM信号参数估计算法。该算法在多速率欠采样方法的基础上,对错误的瞬时频率估计值进行重估计,剔除大误差后通过线性拟合的方法可在-6 dB信噪比环境下稳定地对线性调频信号进行参数估计。计算机仿真实验验证了该方法的有效性。     

宽带LFM实信号多通道低速采样参数估计

基于余数定理解频率模糊和解线调方法,提出一种在低速采样条件下针对宽带线性调频实信号的参数估计算法。单路欠采样信号与其延迟信号共轭相乘,根据输出信号的单频特性利用谱峰检测进行调制斜率的无模糊估计。通过合成无载波的线性调频信号对三路欠采样信号解线调处理,运用余数定理进行初始频率的无模糊估计。该算法稳定性好,精度高,易于在硬件上实现,具有实用价值。     

基于频谱压缩接收的宽带/超宽带线性调频信号参数估计

该文提出了一种新的宽带/超宽带线性调频信号的接收方法, 它将宽带/超宽带线性调频信号通过射频通道的频谱压缩网络变成窄带信号,数字域用逆频谱压缩函数对压缩信号进行非线性重构,原线性调频信号的调制斜率和初始频率可通过重构信号精确估计。计算机仿真证实了算法的有效性。     

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。     

基于多通道的跳频信号欠采样频率估计

为实现跳频信号频率跟踪估计,本文提出一种基于多通道的跳频信号欠采样频率估计方法。基于快速傅里叶变换（FFT）,提出了一种3谱线方程的频率校正算法,提高了基于中国余数定理的频率估计方法对短序列信号的频率估计精度,与现有的两种基于离散傅里叶变换（DFT）的频率校正算法相比,序列补零数量灵活。给出了一种频率估计检错机制,可以提高算法可靠性。仿真结果表明,本文所提频率估计算法的精度优于现有算法,增加序列补零数量可进一步提高算法的估计精度和信噪比阈值,降低误差平台;检错机制在-23 dB至8 dB信噪比范围内的准确率高于95.5%。      

基于FRFT的线性调频信号欠采样快速检测方法

采用分数阶Fourier变换对线性调频信号(Linear Frequency Modulation,LFM)进行检测与参数估计时,由于信号的特征未知,需要运用二维搜索方法确定分数阶Fourier变换的最佳旋转角度.该方法运算量巨大.为减少运算量,本文推导了欠采样前后LFM信号的分数阶Fourier变换最佳能量聚集旋转角度关系,证明了无噪LFM信号的调频率估计可以完全不受Nyquist采样定理的限制;通过推导分析欠采样含噪LFM信号在最佳分数阶Fourier域的信噪比,给出了欠采样倍数M对LFM信号检测的影响及其选取原则;最终提出一种基于欠采样理论的LFM信号快速检测方法.实验结果表明,当M选取合适时,利用原始信号的欠采样样本即可对LFM信号实现有效检测,快速确定其调频率.     

欠采样与过采样技术研究

数据采集面临两类问题:要有更高的采样率,来满足对高频信号的采样需求;能有更大的采样动态范围,来满足对微弱信号的采样需求。欠采样技术和过采样技术的出现很好地解决这两个问题。文章将解析欠采样和过采样的基本原理,并利用欠采样和过采样解决实际遇到的问题。     

鲁棒的闭式中国余数定理及其在欠采样频率估计中的应用北大核心CSCD

中国余数定理在数字信号处理等领域有着广泛的应用。传统的中国余数定理要求待恢复的数及余数都为整数,且对噪声极其敏感。为了在余数含有误差时鲁棒的恢复原来的数,一种鲁棒的中国余数定理最近被提出。但是现有的算法都是基于搜索的,因此所需的运算量极大。为了克服这一缺陷,本文提出了鲁棒的闭式中国余数定理,在此基础上给出了重建原来数的算法。最后,将该方法应用于欠采样下信号频率的估计中。仿真的结果表明,在相同信噪比下,所给算法和现有的搜索算法的估计性能一样的,但是所给出的算法所需的运算量大幅的减少,且解的形式更为简洁。     

欠采样环境下信号多频率估计

在信号欠采样环境下，本文基于时延技术和ＭＵＳＩＣ算法提出了一种新的信号多频率估计方法，只要合适地选取时延器的延迟时间，频率估计是无模糊的。计算机模拟实验表明此方法是可行的。     

基于FrFT的欠采样LFM信号分离与参数估计

基于分数阶傅里叶变换，本文提出了一种欠采样条件下的宽带与窄带线性调频信号分离与参数估计方法。该方法先由延迟相乘和牛顿迭代算法估计信号的调频斜率，然后在分数阶傅立叶变换域进行滤波，实现信号分离。最后对欠采样信号解频率模糊，估计信号的初始频率。仿真表明了该方法分离宽带与窄带线性调频信号的可行性与分离后信号参数估计的有效性。     

一种快速、高精度的LFM参数估计算法

为实现线性调频信号参数的快速、准确估计,本文通过分段解线调和直接解线调建立了频域波束空间方程,并利用Beamspace-ESPRIT获得了调频斜率和初始频率的估计.仿真实验显示算法计算量较小,性能优良,估计精度接近CRB界.     

一种LFM信号最大似然估计模型与参数估计快速算法

从最大似然估计模型入手,提出了一种适合在一般高斯噪声环境（包括色噪声）下LFM信号目标的参数估计模型和基于此估计模型的调频斜率和初始频率估计的快速算法。此方法获得了最大似然方法估计精度高的优点,且运算量比传统的最大似然方法大大降低。另外推导出了一般高斯环境下的LFM参数估计的CRB界,为一般高斯环境下的估计的参数的方差提供实际下界。     

基于信号重构和最小二乘的线性调频信号估计

通过多延时离散多项相位变换重构出具有较高信噪比的信号,随后解出瞬时相位曲线,利用最小二乘法估计出线性调频信号的一阶、二阶相位参数.在低信噪比时,估计量均方误差仍达到CRB.另外,该方法信噪比门限低且可调,运算量小,易于实现.仿真验证了其有效性.     

基于MP分解的宽带LFM信号参数估计

将MP分解应用于宽带阵列信号处理中,提出一种针对线性调频信号(LFM)参数估计新算法.根据LFM信号形式建立过完备原子库Gf,其中原子参数由起始频率和调频斜率决定,将阵列参考阵元接收数据在Gf上作MP分解,获得各个信号的起始频率和调频斜率参数,从而得到宽带信号的具体形式;在上一步频率参数估计的基础上,根据阵列结构建立过完备原子库Gθ,其中原子参数由到达角决定,将阵列全部阵元接收数据在Gθ上作MP分解,实现信号DOA估计.新算法估计性能优于传统空间时频分布(STFD)方法,尤其在低信噪比、多信源情况下仍然有较高的估计精度.计算机仿真结果验证了算法的有效性.     

基于DAF的多分量LFM信号参数估计

提出了将多分量LFM信号先分离,然后利用离散模糊函数(DAF)估计各信号分量参数的新方法。该方法还结合了基于Chirp-Z变换的频谱细化算法和多时延处理方法,能在较少的运算量下,准确地估计出各分量信号的参数,同时避免了直接利用DAF方法对多分量LFM信号估计时交叉项的影响。仿真结果表明了该方法的有效性。     

基于压缩感知的线性调频信号参数估计

提出一种基于压缩感知(Compressed Sensing,CS)理论的线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)信号参数估计算法.考虑到LFM信号在最佳分数阶Fourier变换(Fractional Fourier Transform,FrFT)域中是稀疏信号,对变换阶次进行粗搜索与精搜索,利用CS恢复信号在各个阶次FrFT矩阵中的系数向量,通过二维搜索.得到最佳变换阶次,进而得到信号的调频斜率和起始频率.在窄带干扰条件下,将形态学成分分析应用于算法中,提高了算法的抗干扰性能.实验结果表明,在随机采样点数远低于奈奎斯特采样点数的情况下,该算法能够准确估计信号参数,并且对高斯白噪声和强窄带干扰不敏感.     

基于高斯加权分数阶傅里叶变换的LFM信号参数估计

针对低占空比下传统算法参数估计性能下降的问题,提出了一种高斯加权分数阶傅里叶变换(GFRFT,Gaussian-weighted fractional Fourier transform)参数估计方法。给出了时限信号GFRFT的定义并推导了其模值平方的特性,研究了高斯白噪声背景下GFRFT的输出信噪比并给出了闭式表达式,进行了仿真实验并讨论说明了该方法的适用条件。仿真结果表明,该方法在低占空比的情况下可以有效地提高参数估计精度。     

一种高效的LFM信号参数估计方法及性能分析

该文从最大似然估计出发,得出了一种LFM信号参数估计方法,并采用一阶扰动模型分析其统计性能.该方法涵盖经典的多项相位变换法,将最大似然估计的多维搜索转化为一维搜索,但性能较多项相位变换法更优,低信噪比时仍可接近Cramer-Rao界.另外,结合基于傅里叶系数内插的快速高精度测频算法,该方法运算量与多项相位变换法相当,便于实现.仿真验证了其有效性及性能分析.