基于数据延拓的FFT频率估计方法

针对传统FFT方法存在频率估计精度不高的问题,首先进行了误差分析,针对方法存在的非整周期采样问题,提出了一种抑制非整周期采样的数据延拓处理办法。采用传统FFT法预估信号频率,再对信号进行周期延拓处理,然后再运用FFT法,进而可实现频率的准确估计。详细阐述了改进措施的具体实现过程,并对方法改进前后的性能进行了仿真比较分析,以证实改进措施的有效性。     

基于FFT和长时延自相关函数的频偏估计方法

为了解决低信噪比条件下载波频偏估计中的估计范围和估计精度的矛盾,在比较分析现有经典估计方法的基础上,提出一种基于FFT和长时延自相关函数的频偏估计方法.该方法利用FFT进行粗略频偏估计以校正频偏,使得校正后的频偏落入到长时延自相关函数能够估计的频偏范围内,利用几个长时延函数得到的剩余频偏估计值进行加权得到精确的频偏估计值.此方法将频偏估计范围提高到数据速率的一半,保证了在大频偏时的低信噪比门限,同时它在整个量化频率范围内的性能平稳.通过仿真验证了该方法估计精度高、捕获范围大、以及性能平稳的特点.     

基于相关累加的正弦波频率估计算法

提出了一种新的正弦波频率估计算法.首先用FFT对信号频率进行粗略估计,再对原始信号进行相关累加后提取相位信息,估计出频偏,经过频偏校正得到频率的精确估计.在整个频段内该算法与Rife算法性能互补,因此本文又提出了两者相结合的综合Synthetic correcting rife(SCR)算法.该综合算法计算量略大于FFT,小于修正Rife算法.仿真结果表明.该算法估计性能接近修正Rife算法,将该算法的结果作为牛顿选代的初始值,进行一次迭代后性能逼近CRLB.     

基于FFT旋转不变性的ESPRIT跳频信号频率估计算法

为了解决信号的信噪比(SNR,signal to niose ratio)较低时,ESPRIT(estimated signal parameters via rotational invariance technique)算法的估计性能明显下降这一问题,提出一种基于FFT(fast Fourier transform)旋转不变性的ESPRIT跳频信号频率估计算法。该算法通过对采集到的信号样本进行FFT变换,对变换结果中幅度最大的谐波系数进行筛选构造新的信号序列,再利用FFT的旋转不变性重新合成两个具有旋转不变性的矩阵,最后再利用ESPRIT算法对信号频率进行估计。理论分析和仿真结果证明了该算法的可行性和有效性。     

利用高阶累积量进行时延估计的方法

文章介绍了一种利用高阶累积量进行时延估计的新方法。利用四阶累积量代替二阶相关函数,可以克服相关法在相关高斯噪声干扰中估计性能下降的缺点。新方法可以利用FFT进行快速运算。计算机仿真结果表明,当存在高斯相关噪声干扰时,该方法的估计性能优于广义相关法。     

基于有源频谱压缩结构码域发送参考的Chirp超宽带捕获算法研究*

根据Chirp超宽带系统原理和思想,给出了一种基于有源频谱压缩和FFT频域检测的新捕获算法。该算法通过有源频谱压缩将Chirp信号转换成差频信号,再通过FFT进行频偏估计,结合滑动相关判决实现捕获。该捕获方法具有实现结构简单、采样速率低、便于进行通信距离的扩展等优点。理论分析和仿真结果表明了该捕获方法具有很强的实用价值。     

一种基于DFT的次优高精度频率估计算法与实现

在快速傅里叶变换(FFT)粗估计的基础上,通过曲线拟合,得到一种实现简单的次优高精度频率估计算法。现有的精确估计算法多采用FFT输出的幅度信息,或是FFT的复数输出进行精确估计。本文提出了利用幅度平方信息做精确估计的算法,有效地简化了运算复杂度,实现结构简单。通过仿真验证了本算法在低信噪比下也具有较高的估计精度。     

改进的音高识别算法

提出了一种基于自相关处理和快速傅里叶变换（FFT）的改进的单音音高识别算法。利用修正的三电平中心削波函数对音乐信号进行预处理,再自相关处理估计基音周期,以估计周期为参数设计滤波器,音乐信号滤波后用FFT实现频域的准确定位。该算法比传统的时域处理法具有更高的识别精度,能比谐波峰值法更有效地解决谐波丰富、基频分量小的信号的识别,且运算量比小波算法小。经实验仿真验证该方法可行、快速可靠。     

基于ESPRIT谱估计的GPS多普勒快速捕获

本文针对解扩后GPS信号的特点.提出利用ESPRIT谱估计方法估计多普勒频偏,从而实现GPS多普勒频偏的快速捕获的方法,论文首先分析了频域相关快捕方式下多普勒的快速捕获原理给出了平均捕获时间,对利用ESPRIT算法估计GPS多普勒进行了仿真研究,并和ARMA参数模型法、FFT法进行了对比,仿真结果证明ESPRIT谱估计方法在一般GPS信号信噪比下可以获得高精度,高稳定度的多普勒估计,并且计算量比FLL小.该方法能有效地减少GPS多普勒的捕获时间.     

基于FFT的子孔径MUSIC波达方向估计

针对现 有的很多波达方向估计算法涉及到数据协方差矩阵的估计及其特征分解,甚至是求逆,导致 运算复杂度高的问题,提出了基于快速傅里叶变换的子孔径MUSIC波达方向估计算法 。首先将等距线阵的接收数据矢量均匀划分为4个子矢量,然后对各个子矢量分别求FFT。将 FFT的结果相干积累,并找到最大峰值点。最后,利用子矢量FFT的结果中与最大峰值点对应 的数据构造新的降维矢量,借助MUSIC算法进行波达方向估计。该方法避免了直接接收数据 的协方差矩阵估计和特征分解,有效地降低了运算量和计算复杂度,在阵元数和快拍数都较 多的情况下优越性尤为明显。计算机仿真验证了所提方法的有效性和优越性。     

基于全相位FFT的伪码捕获研究

为了快速捕获高动态直接序列扩频信号,文章基于全相位FFT(apFFT)设计了一种变换域伪码捕获方法,该方法利用apFFT的频率通道完成了对不同码相位上多普勒频偏的并行搜索,同时在apFFT的基础上,利用全相位时移相位差法进行频率校正,理论分析和仿真结果表明,相比于传统的FFT伪码捕获法,该方法在进行伪码搜索时,可完成对多普勒频高精度估计,并且该方法具有更强的抗噪性能,适用于存在强噪声且快速移动的复杂通信环境。     

基于多普勒变化率估计的载波跟踪算法

为了改善卫星通信系统中,在低信噪比下对大动态的信号进行载波跟踪时,动态应力误差和热噪声引起的相位抖动使得信号解调损失明显的现象,提出了一种基于多普勒变化率估计的载波跟踪算法;首先通过延迟相关快速傅里叶变换（FFT）的方法和FFT分析的方法对接收信号的多普勒变化率和多普勒频率进行估计,然后利用估计值对接收信号进行多普勒变化率以及频率补偿,最后利用三阶锁相环对补偿后的信号进行跟踪,并在考虑符号速率的基础上,对该算法进行改进并仿真;仿真结果表明,在63dBHz的载噪比下,符号速率为1Mbps,跟踪变化率为150kHz/s时,使用该方法可以实现载波稳定跟踪,并且解调损失在0.3dB以内;该算法可以降低载波跟踪复杂度、提高跟踪精度,为接收机载波跟踪模块的改进提供了依据。     

快速傅里叶变换的DSP实现及代码优化

介绍了时间抽取基2FFT 算法的基本原理和特点,并详细分析了FFT 算法的DSP实现及程序优化,最后采用MATLAB软件对算法进行了仿真.仿真结果证明,该方法具有精度高、运算速度快等特点.     

基于FFT和FRFT的非平稳干扰估计和抑制

提出了一个基于快速傅里叶变换(FFT)和分数阶傅里叶变换(FRFT)的线性频率调制(LFM)干扰参数的估计和抑制方法.通过FFT粗略估计和FRFT精确估计,确定LFM干扰在分数阶傅里叶域所处的旋转角度,估计出LFM的相关参数,利用最小二乘法综合出LFM干扰信号;然后从接收的信号中减去,有效地抑制LFM干扰.性能仿真分析表明,该方法较好地改善了误码率性能,降低了计算的复杂度,提高了系统处理的实时性.     

基于FFT算法的电网谐波检测方法

针对传统电网谐波检测方法误差较大、运算速度慢的问题,提出了基于FFT算法的电网谐波检测方法;介绍了DSP芯片的定点运算、基于FFT算法的电网谐波检测方法的具体实现,并进行了仿真分析。该方法在高速定点DSP芯片TMS320F2812上实现FFT算法,将数据归一化为Q15格式进行计算;为减小频谱泄漏对检测结果造成的影响,采用加窗插值FFT算法进行谐波分析。该方法实现了对电网电压各次谐波的检测,保证了检测速度和精度。     

基于卡尔曼滤波的谐波检测分析

针对日益严重且复杂的电网谐波问题,提出了一种基于卡尔曼滤波的谐波检测方法.阐述了卡尔曼滤波器的跟踪估计原理,并建立了基于卡尔曼滤波器谐波分析的数值模型,结合Matlab仿真平台对算法检测稳态谐波和暂态谐波信号的性能进行了分析.通过对比研究表明该算法在准确度、快速性、暂态谐波分析等方面均优于快速傅里叶变换(FFT),仿真和试验结果表明该算法在分析复杂的电网电能质量事件中具有较高的实用性.     

基于数据抽取的相参脉冲串载频精确估计方法

利用相参脉冲串信号的相位相干特性,提出一种利用FFT和数据抽取技术的精确测量载频的新方法。该方法利用数毫秒信号,达到了亚kHz量级的频率估计精度和数十Hz量级的频率分辨能力。仿真试验验证了该方法的频率精确测量能力和频率高分辨能力。     

基于Rife算法的频率估计及其FPGA实现

在信号处理领域,高精度的频率估计对信号特征的提取显得尤为重要。介绍了基于Rife算法的频率估计,并将其在FPGA上实现。该算法首先利用FFT对信号频率作粗估计,然后利用最大谱线以及与其相邻的次大谱线进行插值来确定真实频率位置,使频率估计性能得到提高。给出了Rife算法与DFT算法在不同信噪比条件下频率估计性能曲线。最后,将Rife算法在FPGA上利用硬件描述语言——Verilog HDL进行了硬件设计,并对FPGA和Matlab的频率估计结果进行了比较、分析。实验仿真结果表明,该算法运算量小,易在FPGA上实现,该设计具有可行性。     

科氏流量计振动信号参数估计的最小二乘法

振动信号参数估计是科氏流量计振动控制和流量解算的基础。针对科氏流量计振动信号特征,基于最小二乘与函数逼近原理,提出一种适用于科氏流量计振动信号的参数估计方法。该方法利用FFT粗估计出信号频率,据此设定频率搜索区间,解最小二乘方程获得信号余弦幅度、正弦幅度和直流偏移,改变频率逐次逼近真值,使得误差平方和最小,最小误差平方和所对应参数即为参数估计值。仿真分析了估计精度和抗噪性能,对罗斯蒙特F200S型科氏流量计实测信号进行了参数分析与估计,结果表明了该方法估计的准确性和实用性。     

LoRa物理层同步及解调性能研究

针对现有的基于FFT的同步算法误差较大的问题,提出了一种优化的LoRa物理层前导码同步方法。首先,根据Chirp信号的时频转换特性,分别采用差分算法和插值算法对前导信号的归一化的小数频偏和小数时延进行估计,在此基础上采用基于FFT同步的联合估计算法对整数频偏和整数时延进行估计;之后,从理论上分析残余的同步误差对LoRa信号解调性能的影响。仿真结果表明,所提出的同步方案可以在相应信噪比极限下满足解调性能要求。