乘性和加性噪声中二维谐波频率估计

噪声中的谐波恢复问题是信号处理领域的一个典型问题,在众多领域中有着广泛的应用。本文主要研究零均值乘性和加性噪声并存下的二维谐波信号频率估计问题,提出了一种基于数据矩阵的奇异值分解和子空间的旋转不变性的零均值乘性和加性噪声中的谐波频率的估计方法。乘性噪声为零均值情形下传统的估计方法往往难以直接应用或估计失效。本文利用谐波模型信号特征,通过对观测信号进行平方运算构造了一个数据矩阵。通过对数据矩阵的特征值进行理论分析,结合子空间旋转不变性,得到了零均值乘性和加性噪声中的谐波频率和数据矩阵之间的一种内在关系。这个性质可以用于零均值乘性和加性噪声并存下的二维谐波信号频率估计,并且所得的二维频率能自动配对。仿真实验验证了本文所提算法的有效性。      

基于子空间旋转不变性的加性有色噪声中谐波频率的估计

噪声中的谐波恢复问题是信号处理领域的一个典型问题,在众多领域中有着广泛的应用。本文主要研究加性有色噪声中谐波频率的估计问题,提出了一种基于子空间旋转不变性的谐波频率的高分辨率估计方法。利用观测信号的自协方差函数构造了一个协方差矩阵,通过对协方差矩阵的特征值进行理论分析,结合子空间旋转不变性,得到了加性有色噪声中谐波的频率和协方差矩阵之间的一种内在联系。利用这个性质可以估计加性有色噪声中谐波的频率。本文方法对于有色噪声的模型无任何假设,而且对于噪声的分布也没有限制,对于高斯和非高斯有色噪声都适用。仿真实验验证了本文所提算法的有效性。      

多个具有非零均值复乘性噪声的复谐波信号循环估计量的性能分析

从雷达等探测系统需要的频率估计出发,文中研究了利用循环平稳方法估计多个具有非零均值随机乘性噪声的复谐波信号参数的方法,并分析了其渐近统计性能,结果表明循环均值可用来恢复多个具有任意分布的非零均值有色乘性噪声的复谐波信号,且所得的谐波参数估计的均方差与相应的Cramer-Rao界具有相同的数量级。模拟结果验证了所得结果的正确性。     

多个具有非零均值复乘性噪声的复谐波信号循环估计量的性能分析

从雷达等探测系统需要的频率估计出发,文中研究了利用循环平稳方法估计多个具有非零均值随机乘性噪声的复谱波信号参数的方法,并分析了其渐近统计性能,结果表明循环均值可用来恢复多个任意分布的非零均值有色乘性噪声的复谐波信号,且所得的谐波参数估计的均方差与相应的Ｃｒａｍｅｒ－Ｒａｏ界具有相同的数量级。模拟结果验证了所得结果的正确性。     

乘性和加性噪声中二维谐波的参数估计

本文从循环平稳的观点出发来研究乘性和加性噪声中二维谐波的参数估计问题,利用循环累积量的性质证明了二维二阶循环累积量单一记录估计的统计性质.在此基础上,对于零均值乘性噪声中的二维谐波信号提出了基于二阶循环累积量的二维谐波分量个数和频率对的估计方法,并分别得到了估计的强收敛速度.仿真试验验证了所提方法的性能.     

乘性和加性噪声相关背景下的二维谐波频率估计

本文利用二维循环统计量方法对乘性噪声之间相关、乘性噪声和加性噪声之间也相关这种复杂噪声背景下的谐波恢复问题进行了研究.首先,提出了二维噪声互可混的概念,用它来体现多个二维噪声之间的关系;然后,在乘性噪声为非零均值时,定义了二维循环均值来估计信号频率.在乘性噪声和加性噪声为零均值时,定义特殊的二维六阶时间平均多矩谱切片来估计信号频率.仿真实验证明了算法的有效性.     

乘性和加性噪声中谐波恢复和循环统计量方法

本文从循环平衡的观点出发来研究乘性和加性噪声的谐波恢复问题。首先，在一定条件下建立了一般复过程的有限长付里叶变换的大样本性质。然后，得到了任意阶循环矩的样本估计关于循环频率的一致收敛速度。对于乘性和加性噪声中的谐波信号，建立了一、二、三阶循环矩样本估计的统计性质。在此基础上，分别提出了基于不同阶循环矩的谐波分量个数和频率的估计方法，并得到了估计的强相容性质和强收敛速度，最后给出了模拟实验结果。     

乘性和复加性噪声中复谐波的循环估计量的性能分析

从通信和探测系统需要的频率估计出发,文中研究了实乘性和复加性随机噪声中复谐波的恢复问题,表明循环均值和循环相关函数可用来对不同分布的有色实乘性和复加性随机噪声中的谐波进行恢复,分别对于非零均值和零均值乘性噪声情形分析了循环估计量的性能.证明了循环估计量与一定意义下的最小二乘估计量渐近等价,并给出了循环估计量的大样本方差表达式.模拟结果验证了大样本性能分析.     

乘性和复加性噪声中复谐波的循环估计量的性能分析

从通信和探测系统需要的频率估计出发，文中研究了实乘性和复加性随机噪声中复谐波的恢复问题，表明循环均值和循环相关函数可用来对不同分布的有色实乘性和复加性随机噪声中的谐波进行恢复，分别对于非零均值和零均值乘性噪声情形分析了循环估计量的性能。证明了循环估计量与一定意义下的最小二乘估计量渐近等价，并给出了循环估计量的大样本方差表达式。模拟结果验证了大样本性能分析。     

乘法噪声中非线性耦合谐波分析

针对信号的非平稳性质,引入傅里叶级数多谱和比例多周期图的概念,分别提出了零均值乘法噪声二次耦合及非零均值乘法噪声三次耦合谐波频率估计方法,仅使用单个数据记录即可得到耦合频率估计,并且可以抑制加性平稳噪声而无须假定其颜色和分布.最后给出了仿真实验结果.     

Detection of the number of two‐dimensional harmonics in additive colored noise

This paper proposes a novel method to detect the number of two‐dimensional (2D) harmonics in additive colored noise based on the enhanced covariance matrix. We define an enhanced covariance matrix using the covariances of the observed signal. We get a special inherent relation between the number of 2D harmonics in additive colored noise and the eigenvalues of the enhanced covariance matrix, which can be used to detect the number of 2D harmonics in additive colored noise by analyzing the eigenvalues of the enhanced covariance matrix. The proposed method has a super resolution and does not need to assume the color and distribution of the additive noise. The effectiveness of the proposed method has been validated by both the theoretical analysis and extensive simulations. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

相关乘性噪声背景下的三次非线性耦合谐波分析

本文利用特殊四阶时间平均多矩谱对任意均值乘性噪声与任意均值加性噪声共存,并且乘性噪声之间相关、乘性噪声与加性噪声之间相互独立的噪声背景下的三次非线性耦合进行了分析,该方法能够有效地估计出观测信号中参于三次非线性耦合的频率和耦合产生的频率.并且该方法无需限制乘性噪声与加性噪声的颜色和分布.最后,文中把此方法拓广到二维,用此二维四阶时间平均多矩谱方法分析了二维三次非线性耦合问题,同样取得了良好的效果.仿真实验验证了文中结论.     

斜入射下介质柱二维电磁散射 问题的一种数值分析方法

采用矩量法,共轭梯度法和快速傅里叶变换的混合方法来分析任意形状截面的非均匀各向异性的介质柱在斜入射条件下的二维电磁散射.在这个方案中,采用关于总电场的微-积分方程,借助于包含介质柱的一个矩形来产生离散网格,而离散量的线性方程组仍然建立在原介质柱截面区域上.这样既不会扩大原问题的规模,又可以有效地利用共轭梯度法与快速傅里叶变换的结合算法CG-FFT来求解.文中给出了数值算例,证实了该方案的有效性.     

Frequencies Estimation of Two Dimensional Harmonics in Additive Noise with Quaternion

1 Introduction In many applications ,such as radar ,sonar and com-munication, parameters esti mation of two di mensionalharmonics was veryi mportant .In order to get highres-olutions esti mation, many subspace methods of one di-mensional harmonics , such as MUSIC, MEMP,ES-PRIT, have been developed to esti mate parameters oftwo di mensional harmonics[1 ~3]. When additive noise was colored Gaussian noiseH.M.ibrahi m[4]and R. R. Gharieb[5]analyzed thisproblem with high-order cumulants sin…     

基于二维循环统计量的二维谐波信号参数估计

本文利用二维循环统计量方法对二维平稳乘性噪声与二维平稳加性噪声共存情况下的二维谐波信号参数估计问题进行了讨论.利用二维循环统计量能够有效地抑制二维平稳乘性噪声和二维平稳加性噪声的特点,有效地从噪声中提取出信号参数.仿真实验对算法作了说明.     

Harmonic retrieval in colored non-Gaussian noise using cumulants

This paper addresses the harmonic retrieval problem in colored linear non-Gaussian noise of unknown covariance and unknown distribution. The assumptions made in the reported studies that the non-Gaussian noise is asymmetrically distributed and no quadratic phase coupling occurs are released. Using the elaborately defined fourth-order cumulants of the complex noisy observations, which are obtained by Hilbert transform, we can estimate either the correlation or the AR polynomial of the non-Gaussian noise via cumulant projections or ARMA modeling; then, the prewhitening or prefiltering techniques can be employed to retrieve harmonics, respectively. Simulation results are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed algorithms