基于多段信号融合的实时高精度频率估计算法

在利用信号融合来进行频率估计时,由于相位不连续性会造成很大的误差,通过相位校正,可以得到很好的估计效果,然而其运算量也将随之增加,本文利用频谱细化的思想,提出一种新的多段等长同频信号融合算法。为验证算法的有效性,对算法进行仿真,仿真结果表明,该算法在提高算法精度的同时,大大降低了运算量,使其更适合于对实时性要求较高的应用。     

GPS软件接收机的频域相关捕获算法

GPS软件接收机在移植性、灵活性等方面具有很大的优势。本文从GPS软件接收机的角度讨论了GPS频域相关捕获算法。本文分析了算法的理论模型,并利用Matlab对算法进行仿真实现,成功地解算出GPS信号的码相位偏移和载波多普勒偏移。与传统的滑动相关算法进行了运算量的比较,证明了频域相关捕获算法的优越性。     

一种改进的基于FFT弱信号捕获算法

提出一种基于FFT弱信号的中频信号块累加的差分相干累积算法。新算法利用中频信号块累加在中频信号FFT之前进行累加,减少相干运算量;利用差分相干累积在IFFT之后进行累积,消除平方损耗,解决了传统的基于FFT弱信号捕获时相干积分运算量过大和非相干累加算法引起的平方损耗问题。仿真实验表明该算法完成了对输入信噪比为－39 dB/2 MHz的信号的快速准确捕获,减少相干运算量,消除了平方损耗,提高了信噪比。     

一阶实值多项式相位信号快速稀疏分解算法

针对稀疏分解运算量巨大的问题,提出了一种针对一阶实值多项式相位信号(PPS)运算量较小的稀疏分解算法,从而实现了稀疏分解的快速性。该算法采用如下策略：首先采用级联字典的方式,即字典D由Df和Dp级联而成,其中字典Df的原子主要考虑一阶实值多项式相位信号的频率成分,不考虑相位因素,而字典Dp的原子主要考虑一阶实值多项式相位信号的相位成分,不考虑频率因素;其次对字典Df的原子与信号进行匹配测试,测试采用群测试算法搜索匹配的原子,并采用二次测试的方法来达到测试的准确性;最后根据测得的匹配频率原子,构造字典Dp,并通过匹配追踪（MP）算法搜索到匹配的相位原子,从而完成了信号的稀疏分解。仿真结果表明该算法的效率约为匹配追踪算法的604倍和遗传算法的139倍,具有运算量小、稀疏分解快的特点,复杂度仅为O(N),而且不具有智能计算的随机性。     

改进的降低信号峰均功率比算法研究

研究降低信号峰均功率比问题.针对信号峰均功率比(PAPR)过高是正交频分复用(OFDM)技术的主要缺点,较大的峰值功率会导致功放处于非线性区造成信号失真,而传统部分选择映射(SLM)算法虽然能够有效降低OFDM信号的峰均功率比,但是由于需要采用多路IFFT变换,会导致运算量巨大的问题.为解决上述问题,提出了一种新的基于峰值出现位置进行相位旋转的SLM算法,对与时域峰值相关的中间信号进行相位旋转,降低了运算量.经仿真验证,该算法不仅能够有效降低SLM算法的运算复杂度,而且随子载波数增加性能逐渐优于SLM算法,从而降低了信号的峰均功率比.     

量子进化算法在水下目标DOA估计中的应用*

高分辨DOA估计算法的空间谱搜索运算量大、耗时长,利用量子进化算法（QEA）的并行加速特性对其进行优化,是满足应用实时性的有效途径。利用模拟退火原则对传统QEA的旋转角取值策略进行了改进,并在比较DOA估计的信号相位匹配（SPM）算法、MUSIC算法和CBF算法的计算复杂度的基础上,提出了一种基于改进QEA（MQEA）的水下目标SPM定向算法。仿真实验和湖试数据实验结果表明,所提算法测向精度虽稍有下降,但大幅缩短了计算耗时,提高了DOA估计的实时性。     

一种频率估计的倍频等长信号加权融合算法

提出一种新型加权融合算法.首先,根据倍频等长信号间频率的倍数生成倍频修正矩阵,对倍频等长信号频谱进行同频化处理,使之达到同频等长信号频谱的分析效果.然后,针对倍频等长信号的相位不连续问题,设计具有相位连续特性和噪声对消特性的相位补偿矩阵,对同频化的倍频等长信号频谱进行加权融合,使之近似达到与倍频等长信号长度相同的相位连续信号频谱的分析效果.最后,通过谱峰搜索加权融合频谱获得高精度的频率估计值.算法分析与仿真实验表明:与现有方法相比,本算法精度较高,计算量较小,抗噪性强,普适性好.     

自适应Notch滤波器四元平面方阵定向性能

为了提高四元平面方阵定向性能,减小其运算量,提出了用自适应Notch滤波器相位差时延估计法进行定向。方法可以动态更新参考信号频率,减小估计方差并实现无偏估计,是实现目标定向的重要途径。与通常所用的互谱法相比,在相位估计方差下界相同时,运算量显著减小。将其应用于四元平面方阵的定向,对水下主动发射信号的回波进行仿真分析,仿真结果表明,在相同的实验条件与精确度下,运算量比通常定向所用的互谱法小,有很强的工程应用价值。     

基于伪码自相关特性与三次样条插值的GPS信号快速捕获算法

提出了一种新的基于伪码自相关特性和三次样条捅值拟合方法的GPS信号快速捕获算法.首先通过低频采样序列依据循环相关法求得C/A码相位粗略值;然后根据C/A码相位粗略值得到用于二次捕获的高频采样部分序列,利用伪码自相关特性求得精确C/A码相位值;最后利用三次样条插值法处理相关谱谱峰及邻近数据以进一步提高C/A码相位的测量精度.仿真结果表明该算法具有精度高、运算量小的优点.     

基于三角多项式插值的频率和相位联合估计算法

目前,低信噪比下的通信业务在不断发展,为了使其载波同步系统在低信噪比下能获得运算复杂度和同步精度的双重最佳性能,本文提出了一种新的频率和相位联合估计算法,该算法在FFT运算的基础上,进一步对谱线进行三角多项式插值运算,并通过求解最大值,获得精确的频率和相位估计;通过设计算法的实现方案,减小了运算量。仿真表明,该算法估计误差逼近CRB界,且具有很低的信噪比门限;与Rife、Quinn相比,算法的复杂度与其基本相当,但估计精度显著提高;与三线幅度法相比,算法的运算量仅约为其一半,且性能更好;与迭代类载波估计算法相比,虽然精度基本相当,但运算量和处理延迟要显著减小。