相参脉冲串多普勒频率变化率估计算法

给出了一种新的利用相参脉冲串进行多普勒频率变化率估计的算法,选取准最佳算法估计频率,减小了频率估计误差.对各脉冲进行脉内相关积累,将相参脉冲串变换成一个新的线性调频信号序列.该序列的样本点数是脉冲个数、采样间隔是脉冲重复周期、调频斜率是多普勒频率变化率、信噪比提高为输入信噪比的N倍(N是脉内采样点数).因此,可以在较低的信噪比条件下精确估计多普勒频率变化率.仿真结果表明,该算法能在比现有算法更低的信噪比条件下精确估计多普勒频率变化率,其性能接近相参脉冲串多普勒频率变化率估计的克拉美-罗限.     

相位编码脉冲串的相参性识别算法研究

本文提出了一种相位编码脉冲串的相参性识别算法,通过检测脉冲相位的线性度判别序列的相参性。该算法通过M次方运算将相位编码信号变换成正弦波信号,再通过相参积累,有效地提高了信号的信噪比。文中讨论了算法的信噪比门限,并通过仿真实验加以验证。仿真实验表明,本方法可以在一定信噪比条件下实现对相位编码脉冲串相参性的识别。本文算法有助于实现对脉冲多普勒雷达的识别和告警,对研制数字射频存储器也具有重要意义。     

相参脉冲信号识别方法和性能分析

提出了一种相参脉冲信号识别算法,通过检测脉冲相位的线性度判别序列的相参性.该算法通过相参积累,有效地提高了信号的信噪比.文中讨论了门限的选取对算法性能的影响,给出了相应的数学推导,并通过仿真实验对推导结果加以验证.同时还讨论了算法的信噪比门限.仿真实验表明,本方法可以在较低信噪比情况下实现对脉冲信号相参性的识别.本文算法有助于实现对脉冲多普勒雷达的识别和告警,对研制数字射频存储器也具有重要意义.     

多站时差频差高精度定位技术

针对多站时差频差联合定位系统,建立了定位模型,推导了定位误差表达式并作了仿真分析.仿真结果表明,在观测站构型较差的情况下,多站时差频差联合定位与纯时差或频差定位相比可提高定位精度.本文同时提出了利用相参脉冲串实现雷达信号高精度频差测量方法,推导了无模糊频率估计的充要条件及相参脉冲串测频的CRLB,仿真及实验室测试结果证明了在一定条件下可实现对相参雷达信号的Hz级测量精度,对工程应用具有一定的价值.     

基于相参处理的宽脉冲信号参数估计快速算法

提出了一种宽脉冲信号参数估计快速算法,利用抽取的方法来降低宽脉冲信号参数估计的计算量。首先,对宽脉冲正弦波信号进行抽取构造相参脉冲串,利用相参脉冲频率估计算法进行频率估计。其次,对于宽脉冲线性调频信号,对其做延时相关之后即可转化为宽脉冲正弦波信号,然后在上述抽取和相参处理方法的基础上即可得到宽脉冲线性调频信号参数估计值。性能分析和仿真结果表明,该算法在保证一定的参数估计精度前提下,大大降低了算法的计算量,有利于宽脉冲信号参数估计的实时处理。     

基于支持向量机的频率估计算法

针对高斯白噪声信道下通信信号的频率估计问题,提出一种基于支持向量机的频率估计算法.利用支持向量机的稳健性和泛化性将频率估计转化为小样本分类问题,使用较少的导频符号提高频率估计性能.该算法不需要接收数据的统计信息,对信号的初始相位不敏感,且不存在门限效应.仿真结果表明,该算法的频率估计性能在低信噪比下优于最大似然估计算法...     

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。     

MIMO-OFDM系统中一种基于均方误差估计的最优导频设计

在MIMO-OFDM系统信道估计算法中,基于频域的最小二乘法在保证一定误差性能的条件下具有较低的系统实现复杂度,但其误差性能并非最佳。在比较多种导频辅助算法后,从接收端任意天线出发,设计了一种改善信道估计性能、减小算法复杂度的新导频结构。该导频序列中相位是相互正交且均匀分布的。而且与已有研究结果中导频矩阵设计采用实部加虚部的形式不同,文中的导频矩阵元素为实数或纯虚数,从而可以有效减小运算的复杂度。理论推导证明,新提出的导频结构是最佳的,均方误差最小。仿真结果显示,新提出的算法在不增加复杂度的基础上,具有比传统的最小二乘法更小的均方误差,并随着信噪比的增大越加明显;该算法比传统的最小二乘法系统误符号率小很多;随着子载波数的增加,在大信噪比的情况下,新提出的算法性能更为优越。     

无线传感网载波频率偏移估计方法的改进*

无线传感网的低功耗、低成本等特性,要求设备能在低信噪比环境下快速完成突发通信的载波频偏估计,保证数据传输的正确性,因而需要对低信噪比和大频偏范围的频偏估计算法进行研究。Fitz算法是较为经典的载波频率偏移估计方法,具有算法精确度高和估计信噪比门限低等优点,但此算法的频偏估计范围与精度之间呈反比关系,频偏估计范围越大,估计精度越低。针对Fitz算法进行改进,利用迭代的方法展开信号自相关相位,代入Fitz算法估计载波频偏,在保持Fitz算法精确度高和估计信噪比门限低优点的同时,将其估计范围扩大了M倍,M为最大     

基于全相位频谱分析的正弦波频率估计

研究了应用于全相位频谱分析的正弦波频率估计算法.首先分析了全相位频谱的结构,给出全相位频域插值公式.当信号真实频率位于两相邻量化频率点的中心区域时该公式精度较高,而接近量化频率点时精度较差.根据这个特点,对信号进行频移使新信号的频率落入中心区域再进行频率估计,得到修正额域插值公式.与现有的全相位频率校正算法比较,频域插值算法具有更高的估计精度,在中低信噪比时表现出更佳的性能.     

一种新的LTE系统频偏估计算法

相位差分算法是LTE系统中经典的频偏估计算法,受LTE信号结构的限制,其估计范围较小且不能工作于跳频传输模式.针对相位差分算法的缺点,提出了一种基于互相关函数能量比的频偏估计算法.该算法根据LTE上行链路PRACH信道中ZC序列循环移位和频偏之间的关系,利用接收ZC序列与原始序列的互相关函数和接收ZC序列与原始序列的单位循环移位序列的互相关函数的能量比来估计频偏,可增大频偏估计范围,减少信噪比对估计误差的影响,且不受跳频传输的影响.仿真结果表明,相比传统的相位差分算法,该算法频偏估计范围更大,估计精度随信噪比变化较小,可有效改善LTE系统频偏估计性能.     

时频域联合校正的PN码相干捕获算法

受多普勒频偏和本地时钟漂移的影响,接收信号中存在频偏且码字不同步。针对该问题,提出一种时频域联合校正的PN码相干捕获算法。从接收信号的循环平稳特性出发,进行载波频率和码字同步的联合校正,使校正后的信号与本地PN信号具有近似相干性。基于设计的相关特征函数,实现较长相关长度下的相干检测,完成PN码捕获。仿真结果表明,该算法在低信噪比、大频偏条件下,具有较高的检测概率。     

利用FFT相位差校正信号频率和初相估计的误差分析

对利用分段FFT的相位差估计正弦信号的频率和初相的误差进行了分析。首先分析了在FFT幅度最大处FFT相位噪声的统计特性，从而得到了在高斯白噪声背景下频率和初相估计均方根误差的计算公式，指出了频率和初相估计均方根误差与信噪比及FFT长度有关，讨论了信号实际频率与FFT离散谱线对应的频率的偏离程度对频率和初相估计均方根误差的影响，给出了计算机Monte Carlo模拟结果，模拟结果与本文得到的公式计算结果相吻合。     

改进的DSSS电磁波随钻测量信号载频估计算法

为了解决随钻测量中电磁波信号的载频估计问题,基于直接序列扩频（ DSSS）通信原理,建立了改进的电磁波信号载频估计法,该方法采用信号自适应干扰对消技术滤除噪声信号,然后再通过带通滤波技术获得DSSS信号的频带,从而提高了信号的信噪比（ SNR）。在此基础上,建立了System View仿真模型,仿真结果表明：改进的载频估计法可以有效滤除噪声信号,精确地检测出电磁波信号的载波频率。     

一种适应于IEEE 802.15.4k标准的高精度频偏估计算法

为实现基于IEEE 802.15.4k标准的长码字直接序列扩频系统(Direct sequency spread spectrum, DSSS)在低信噪比下的频偏估计,提出一种高精度、稳定的改进频偏估计算法。该算法在保证频偏估计范围的前提下同时利用相位和幅度信息对信号作有偏自相关和迭代,提高包含相位信息的序列的信噪比,然后对有偏自相关信号的各阶差分计算相位幅角并加权平均,克服了 Fitz方法在低信噪比下近似条件难以满足的缺点。实验结果表明该算法能在不缩小估计范围的同时实现极低信噪比下的精确频偏估计,估计精度满足IEEE 802.15.4k标准下接收系统对残余频偏的容忍度。     

基于FFT幅度和相位插值的频率估计改进算法

针对基于FFT的插值算法在信噪比较低或信号的实际频率与估计频率之间的相对偏差较小时,存在插值方向错误的情况,通过结合其中分段相位差法与Rife算法的优点提出了一种改进算法,该算法可以解决在低信噪比情况下当估计偏差δ接近零时,Rife算法估计误差较大、而当δ接近0.5时相位差法误差大的问题。算法仿真实验结果表明：改进算法在低信噪比条件下的频率估计精度高于Rife算法和分段相位差法,稳定性也比较高,具有很好的应用价值。     

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。     

基于DFT的相位差估计精度与改进方法

相位差是传感器信号处理中重要的检测参数。针对相位差高精度估计要求,在阐述DFT相位差估计原理基础上,分析了影响估计精度的主要因素,推导出估计方差与信噪比、采样长度、频率偏差及对称窗型窗长的具体关系,并给出了满足精度要求的信噪比、采样长度和和频率偏差条件。提出一种校正谱泄漏的相位差估计方法,先通过比值法计算出频率偏差,然后考虑负频率泄漏影响进行相位差估计,校正了短程和长程两类谱泄漏影响,给出了加矩形窗或Hanning窗的估计式和方法步骤。实验结果验证了估计精度分析及本文方法性能,科氏流量计应用实验表明了方法的工程可行性和实用价值。     

基于频域相位方差加权的线性调频信号检测方法

针对未知线性调频信号的检测问题,依据线性调频信号相位比较稳定这一特征,提出一种基于频域相位方差加权的线性调频信号检测方法。该方法利用线性调频信号频率单元对应相位比较稳定,背景噪声频率单元对应相位比较随机的特点,对各频率单元进行相位方差加权,可以进一步抑制背景噪声能量干扰,增强线性调频信号检测信噪比增益,实现对未知线性调频信号的检测。仿真条件下,在输入平均谱级比大于-10 dB时,相比相位差分对齐法,该方法所得最终线性调频信号频率单元与噪声频率单元的平均谱级比得到了进一步提高,且随着输入平均谱级比越高,输出线性调频信号频率单元与噪声频率单元的平均谱级比提高越多。理论分析和实验结果表明:该方法可以有效增强信号能量,抑制噪声,提高信噪比。