DFT的扩展及快速Prony算法

介绍了 Ｐｒｏｎｙ算法及其优缺点。对 ＤＦＴ作了扩展，得到在单位圆内的各同心圆上 做Ｚ变换的快速算法，并利用扩展的ＤＦＴ提出了一种快速的Ｐｒｏｎｙ算法，改进了现有 Ｐｒｏｎｙ算法存在的计算速度慢、所占内存大、且涉及复矩阵运算的问题。从理论上作了 论证并用仿真信号和实际生物医学信号证实了方法的可行性和快速性。     

接收阵列天线的时-空二维谱估计

该文对二维信号应用空间平滑技术进行谱估计，解决相干信号源的频率一方位超分辨估计问题。将该方法应用于车载雷达自动目标识别系统中，仿真结果表明。该方法是可行和有效的。     

信号的DFT对其CFT逼近程度的研究

离散傅立叶变换（ＤＦＴ）或它的快速计算（ＦＦＴ）是信号分析与处理最有力的工具之一,但由于它是用为基频整数倍的Ｎ个频率分量去逼近实际信号的连续傅立叶变换（ＣＦＴ）的值,故用ＤＦＴ估计信号的频谱通常是近似的．本文不仅给出了信号的ＤＦＴ与其ＣＦＴ之间的关系式,而且在此基础上证明了用ＤＦＴ估计信号谱的近似性,给出了用ＤＦＴ精确估计整数频率和非整数频率信号的频谱方法．同时,还研究了窗函数的形状及在离散数据后面补零对用ＤＦＴ估计这些信号ＣＦＴ的影响     

噪声信号极点估计的一般方法

建立了阻尼指数和信号的状态空间模型，提出了噪声中阻尼指数和信号极点估计的状态空间方法；基于输出方程和状态方程的估计算法，证明了矩阵预测方法等价于状态空间方法的算法二，从而使Ｐｒｏｎｙ方法，Ｋ－Ｔ方法，矩阵束方法以及矩阵预测方法在状态空间意义之下得到统一。     

AR模型在DQPSK信号检测中的应用

针对经典谱估计精度低且噪声大的特点,提出采用现代谱估计中的AR模型方法来进行DQPSK信号的检测。文中介绍了AP模型和其改进算法的基本原理,并结合实际应用提出采用反射系数来表征信号,以简化计算并提高检测的实时性。通过对DQPSK信号谱的估计和反射系数的仿真,说明了AR模型在DQPSK信号检测中是实时且可靠的。     

基于FRFT的单矢量水听器目标方位估计

在单矢量水听器互谱方位估计基础上,提出了应用分数阶Fourier变换（FRFT）计算声强流谱并进行方位估计的方法.利用FRFT对线性调频信号（chirp）良好的能量聚集性,对chirp信号采用分数阶谱方位估计具有明显的优势.仿真结果表明,在各向同性干扰背景中,分数阶谱方位估计在较低信噪比下能有效估计目标方位,其估计精度高于频域互谱估计.     

复杂衰减振荡波形的模型参数估计─互相关Prony算法

在Ｐｒｏｎｙ算法的基础上，结合互相关函数计算，提出了一种适合于多个有不同时延的振荡于波组成的复杂振荡波形的模型参数估计方法──互相关Ｐｒｏｎｙ算法。仿真波形的分析及高压断路器操作振动实测加速度信号的分析都表明这个方法能获得满意的结果。     

基于Burg改进算法的风切变风速估计

在对风切变风速进行估计时,基于频域的风速估计方法可以获得更多的谱特征参数估计值,但经典的频域谱估计的频率分辨率低、方差大.针对传统的基于频域谱估计方法存在的问题,提出一种基于Burg改进算法的风切变风速估计方法.Burg谱估计的频率分辨率高于经典谱估计,但当雷达回波周期数较少即短序列条件下会出现谱峰分裂和偏移产生谱估计误差.分析表明,Burg算法估计AR模型系数的误差是导致频谱分裂和偏移的主要原因.改进Burg算法中,多段回波数据积累和原Burg算法联合估计AR模型系数,减小系数误差,提高谱估计精度.该算法继承了原Burg算法能够获得高的频率分辨率和小方差的优点.仿真结果表明,在模型阶数选取适当的情况下,对短序列回波信号进行风速估计,相比于经典的FFT算法和Burg算法,改进谱估计方法达到了Burg谱估计的分辨率和FFT谱估计的准确性.     

基于MATLAB实现经典功率谱估计

功率谱估计(power spectrum estimation,PSE)是利用有限长的数据估计信号的功率谱,广泛应用于雷达、声纳、通信、地质勘探、天文、生物医学工程等众多领域.功率谱估计可分为经典谱估计和现代谱估计,文章主要研究经典谱估计中的修正算法.目前经典谱估计中主要采用对2种方法进行估计,分别足周期图法和自相关法...     

算术傅立叶变换中非均匀采样点信号值的一种分段估计法

提出了一种用于估计算术傅立叶变换（ＡＦＴ）中非均匀采样点处信号值的方法。这种方法在不影响原算法高速性及适于ＶＬＳＩ实现这一特性的基础上,改善了ＡＦＴ算法在零阶插值时的误差。基本原理是在两均匀采样点之间根据某种原则进行分段,每个分段区间赋予一个只需简单计算的值。仿真表明：在较少分段时,分段ＡＦＴ即可逼近一阶插值ＡＦＴ的误差,同时其误差效果也好于迭代实现的自适应ＡＦＴ方法。     

三通道干涉仪雷达测角方法

针对米波雷达天线同有尺寸较大的问题,研究用3根接收天线实现全空域探测的雷达测向算法.根据天线放置的等边三角形几何关系,通过天线阵子间的相位差就可计算目标的方位和俯仰信息,天线阵子问的相位差通过快速傅里叶变换(FFT)数字比相法获得.对于动目标检测(MTD)雷达,根据三通道的动目标检测结果即可求得目标的相位差并进行干涉仪测向,给出了基于此方法的一种典型的雷达测向系统结构及其实现步骤.分析了三通道干涉仪测角误差的影响因素,给出了不同信噪比下测角误差的仿真结果.仿真结果证明了该方法的有效性和实用性.     

FMCW雷达物位系统的算法设计

文中针对雷达物位计中差拍信号中心频率计算不准确的问题进行研究.首先使用窗函数法对差拍信号进行截取和滤波,减小频率泄漏和噪声的影响.其次,通过快速傅里叶变换从频谱中粗略的得到目标的相对位置.最后,利用谱估计的改进法对频谱进行细化处理,在不增加过多计算量的基础上实现了测距精度的提高.仿真结果表明测量精度比传统的直接FFT法提高了500倍左右,满足了物位计的技术标准,保证了系统的距离测量精度.     

雷达回波信号的多普勒瞬时频率仿真研究

雷达回波信号是非平稳的时变信号,其瞬时频率是雷达接收机所接收到的回波信号的重要参数,可以获知空间目标的运动信息.本文分析了雷达回波信号处理过程中产生的多普勒瞬时频率的数学基础,其信号频谱峰值随时间的变化而变化,并采用时频分析的方法仿真了多普勒瞬时频率的性能参数,以获得回波信号的多普勒瞬时频率时间域与频率域的联合分布信息,便于获知空间目标的运动情况,更好地探测、跟踪空间运动目标.     

利用ESPRIT方法实现信号频率／相位的联合估计

目的 研究阵列信号频率／相位的联合估计方法。方法 设３个天线组成的天线阵,接收到含有多个谐波的回波信号,由计算机仿真产生不同信噪比下这些回波的数据序列样本,利用旋转不变技术（ＥＳＰＲＩＴ）计算出各谐波的频率和相位差,实现信号频率／相位的联合估计。     

隧道掏槽爆破振动信号两种分析方法

通过设计两次起爆的起爆网路,控制掏槽眼引起的振动速度,有效地减少了振动对周边构建物的影响。对掏槽爆破时振动信号进行了FFT分析、小波包分析,结果发现:单向爆破振动速度控制在2.1 cm/s以内,振动频率集中于50~100 Hz。傅里叶分析法(FFT法)与小波包分析法在处理振动信号主频的结果相差不大,速度的FFT图谱与爆破振动信号能量-频谱图相似。可用FFT法快速粗略地计算振动信号的主频与估计能量分配比例。但FFT法计算精度没有小波包分析法高,在精度要求高的情况下仍需使用小波包分析法进行信号分析。     

全相位时移相位差频谱校正法

为精确估计噪声背景下正弦信号频率、幅值、初始相位,提出了基于全相位FFT谱分析的时移相位差频谱校正法．此方法需对存在时移关系的两输入序列分别进行全相位FFT,直接取主谱线的相位值无需校正即可得到初始相位的估计;利用主谱线上的相位差值即可获得精确的频率估计．同时阐述了传统相位差法向全相位时移相位差法的衍生关系．由于全相位FFT具有良好的抑制频谱泄漏特性,因而该法的频率和相位估计精度非常高,无噪时频率误差处于10^12分辨率级,相位误差可达10^-9度．     

杂波谱中心Doppler频率和谱宽的快速估计算法

为了能有效地抑制机载下视雷达的地杂波 ,需要对这类杂波的中心 Doppler频率和谱宽进行精确地估计。基于快速傅里叶变换 (FFT)运算和质量中心的概念 ,提出一种快速的高性能估计算法 ,称为质量中心法。该算法直接在频域上对杂波谱参数进行估计 ,具有算法简单 ,易于实现的优点。为了对比它与传统的熵谱估计法以及相关函数法之间的性能 ,给出仿真计算实例。结果表明 ,质量中心法的运算量远小于熵谱估计法 ,但是二者的性能却相差不多 ,尤其是对谱中心的估计。与同样具有小运算量的相关函数法相比 ,在谱宽估计性能上 ,质量中心法更具优势。由于采用短数据即可得到良好的估计性能 ,因此该算法适用于短时平稳的数据     

改进的OFDM带宽盲估计方法

针对正交频分复用信号通过快速傅里叶变换变换得到的频谱不够精确且计算量较大的问题,提出一种基于Welch法的带宽盲估计方法.首先用Welch法求得功率谱,再进行小波分解、重构,得到平滑的功率谱;然后提取出最大移动协方差的2个值所在的位置进而估计带宽;最后多次循环求统计平均,得到信号的精确带宽.实验仿真结果表明:在多径且低信噪比为0dB的条件下,该方法的正确估计率达99.1%,比传统方法的带宽估计精度更高,计算复杂度更低.     

PSK信号的调制参数估计与识别

针对PSK信号,分析了BPSK信号和QPSK信号的谱相关特性,并通过计算机仿真了这2种信号的谱相关平面图（即循环频率一频率双频三维图）,提出了利用循环谱相关函数的截面图估计BPSK信号和QPSK信号的调制参数（即载频和码元速率）并识别这2种信号的方法．搜索最大峰值可估计信号的载频,计算最大峰值与次大峰值差可估计出信号的码元速率,通过仿真得到载频估计与码元速率估计的归一化均方误差,并根据谱相关特性设置阈值识别出BPSK信号和QPSK信号．该方法在低信噪比下也可达到很好的识别估计效果,适于雷达电子对抗信号识别估计的应用．     

基于全相位频谱分析的图像配准

为了提高图像配准精度并简化算法,在研究传统频域配准方法的基础上,引入了全相位FFT谱分析,并将其推广到分析二维图像频谱．提出了基于全相位FFT谱分析的欠采样图像频域配准算法．配准实验结果表明,基于全相位频谱分析的图像配准精度高于传统频域配准方法,能基本实现空域配准精度,无噪声条件下对平移参数的估计精度高于空城方法．