基于自相关相位差的载波恢复算法的性能分析

对一种基于自相关函数相位差的频率估计算法进行了误差理论分析,得到了估计误差极限,提供了算法参数选择的依据,并给出了该算法DSP实现电路.理论分析和仿真结果均表明该算法不仅频率估计范围比较宽,且性能逼近CRB(Cramer Rao Bound)界,可以应用于TDMA通信系统及OFDM系统的载波恢复中.     

GalileoE1信号捕获算法研究

作为GPS之外的一种全球卫星导航系统,Galileo有着自己当前独有的调制方式,这种新的调制引入了子载波分量并改变了自相关函数的性质,常用的GPS捕获算法在运用中将遇到问题,针对这一状况,提出了基于FFT循环相关的改进算法,先缩小了频率搜索范围,再对子载波及自相关函数的多峰性进行处理,并用实际数据检验,结果表明新算法有效。     

一种基于窄带自相关的实信号频率估计算法

单频含噪实正弦信号的自相关函数和其原信号的频率一致,且自相关可去除一部分噪声影响,因此基于自相关的频率估计算法一直备受关注。由于自相关可以从时域获得也可以从频域获得,基于自相关的频率估计算法有比较简单的基于时域的方法和性能比较好的基于频域的算法。结合时域和频域自相关的特点,提出一种基于窄带自相关的实信号频率估计算法,该算法在频域进行谱峰搜索后,利用信号的窄带功率谱来计算自相关,进而用简单的时域自相关的改进协方差算法(modified covariance,MC)来得到频率估计,推导出频率估计闭式解。仿真结果表明该算法性能优于传统的自相关时域算法和频域算法,在信噪比高于-7 dB时就能逼近CRB界。     

基于自相关函数相位的频率估计方法方差分析

为了分析基于自相关函数相位频率估计方法的性能,推导了加性高斯白噪声背景中正弦信号观测数据的相关函数相位噪声的表示式,得到了相位噪声方差的计算公式和基于自相关函数相位的频率估计方差的计算公式,给出了此类频率估计方法的估计方差与信噪比、观测数据长度以及对相关函数相位差进行平滑时利用的相关函数的点数关系.仿真结果与该文给出的公式计算结果吻合很好.     

OFDM系统中一种符号定时和载波频率同步算法

针对正交频分复用(OFDM)系统提出了一种新的符号定时和载波频率同步算法.该算法将整个OFDM符号分成多段,在连续多个OFDM符号中采用相关累加的方法得到对系统同步的估计函数.当分段长度小于相邻OFDM符号间的无符号间干扰(ISI)区长度时,算法可以分辨这一区间,从而得到最优符号定时同步以及载波频偏估计.分析表明最大似然(ML)算法和Karthik算法是它的一种特殊情况,计算机仿真结果表明该算法不仅可以跟踪时变信道而且其均方估计误差(MSE)要远远小于最大似然(ML)估计.     

全数字载波捕获算法

在数字化接收机中，通常采用最大似然估计算法来获得载波频移和相移的估值，但最大化非线性似然函数的计算量非常大，不易实现，该文提出一种通过将似然函数线性化来快速捕获载波的算法，大大减少了计算量，仿真结果表明，其性能接近克拉美劳界，且捕获频率范围宽，易于DSP实现，适合应用于全数字接收机。     

一种快速高精度的改进Fitz频率估计算法

针对Fitz频率估计算法频率估计方差在高信噪比情况下仍与克拉美劳下限存在着较大差距问题,提出了一种改进的Fitz频率估计算法。首先定义一种广义Kay窗函数加权的修正自相关函数,然后计算修正自相关函数相位的加权和,最终得到复正弦信号的频率估计值。仿真实验结果表明:当数据长度N＝24,信噪比sNr ＝20 dB时,改进算法的频率估计方差降低了约2 dB,且改进算法的计算复杂度与Fitz算法相当。因此,改进算法在满足实时性要求的同时,取得了更高的频率估计精度。     

一种Eureka-147数字声音广播系统频率捕获算法

提出了一种新的Eureka-147数字声音广播(DAB)系统的频率捕获算法.该算法采用了基于相邻子载波之间差分检测的频率估计,消除了符号定时误差引起的相移影响,根据频率估计测度的最高值与其左右邻近值关系将粗频率估计分辨率提高到0.5,频率捕获残留的载波频率偏移减少到-0.25～0.25,避免了通常的精频率偏差估计算法在±0.5左右时性能严重恶化的问题.     

基于协方差的正交频分复用系统抗干扰算法

提出了基于自协方差函数的单发射多接收(SIMO)正交频分复用系统(OFDM)抗干扰算法.该算法利用接收信号的协方差矩阵寻找阻塞干扰信号的滤波器,算法对干扰和载波频率误差不敏感,可用于未获得时间同步和载波同步的环境下,这些特点是多数其他的正交频分复用系统抗干扰算法所不具备的.     

高速移动环境下信道估计的性能分析

高速移动中,多普勒频移导致的多普勒扩展会破坏OFDM信道中子信道之间的正交性,引起载波干扰,使得时变信道估计算法变得十分复杂。基函数展开模型通过采用确知的少量基函数来近似时变信道,从而简化了信道估计复杂度。在常见的3种基函数展开模型的基础上,分析了子载波间干扰、模型参数以及移动速率对基函数信道估计算法性能的影响,并进行了仿真验证。     

基于循环自相关/平均幅度差函数的弹道目标微动周期估计

雷达微多普勒(m-D)是弹道目标的突出特征,为弹头识别提供了重要手段.然而,当弹道目标的微动伴随平动时,时频分布不再表现为正弦调制曲线,此时基于时频分布正弦假设的微多普勒特征提取方法可能失效.针对这一问题,提出了一种循环自相关函数(CACF)和循环平均幅度差函数(CAMDF)相结合的估计算法,来获取时频分布的循环系数矩阵和该矩阵的平均循环系数,从而估计出弹道目标的微动周期.该算法以时频分布的循环周期性代替正弦调制的周期性,不需要假设目标平动已被准确补偿,有效克服了传统微动周期估计方法的不足.理论推导论证了该算法的可行性,仿真实验验证了该算法的有效性和抗噪性.     

双直线运动共同作用的图像模糊参数分析

针对单幅由高频简谐振动和匀速直线运动同时模糊的图像,提出了运动参数辨识的方法. 研究中组合参数不同的两种运动模型,仿真了图像的模糊效果,并应用各种算法进行参数辨识. 结果表明,当两种运动的方向不同时,使用倒谱算法能够准确辨识运动角度;在运动角度上,当微分图像的自相关函数上出现2个十分贴近的正负极值点,且它们之间的距离小于4~5个像素点时,该运动方式为高频简谐振动,否则为匀速直线运动;当运动方式确认后,二次Radon变换算法有利于高频振动获得准确的模糊长度;图像微分自相关函数算法则更利于匀速直线运动获得准确的模糊长度.      

中心消波自相关法语音基音检测

采用非线性中心消波与自相关/AMDF相结合的算法提取语音基音周期,有效去除声道共振峰的影响和噪声的干扰,实现语音的基音检测;绘制了周期轨迹平台图,使周期/频率读取更加直观.MATLAB仿真实验结果表明,该方法有效、准确地提取了基音周期,并且对噪声有一定的鲁棒性.     

一种新的导音辅助OFDM符号定时算法

提出的算法仅利用一个导音符号来进行符号定时恢复，适合与突发模式的正交频分多路(OFDM)信号，而且OFDM帧同步和符号同步能一次完成，简化同步实现的复杂度，算法采用自相关计算，对载波频率偏移具有较强的鲁棒性。仿真结果表明，即使在频率选择性衰落信道中，提出的算法也能快速地实现符号定时同步。     

一种改进的小波变换基音检测算法

为了克服目前诸多基音频率检测算法精度低、复杂度高和鲁棒性差的缺点,提出一种利用小波变换结合线性预测的去噪方法,并通过自相关函数和平均幅度差函数的线性组合得到基音频率,实验验证,该方法性能明显优于自相关函数法和平均幅度差函数法,减少了倍频及半频的误差提取,提高基音频率的提取精度,同时在低信噪比的情况下,仍能精确提取出基音频率。     

基于非线性频率响应函数的输电线路故障在线监测方法

提出了基于非线性频率特性分析的输电线路状态监测与故障诊断新方法。通过电力载波信号对输电线路进行在线监测,运用非线性频率响应函数对系统固有特性描述的唯一性,建立输电线路不同运行状态的频率响应模式,根据发生故障后传输线频率响应特性的变化,进行故障征兆模式的特征抽取与识别,从而实现输电线路故障的在线监测与诊断。通过对不同故障类型的仿真实验,验证了所提方法的有效性。     

一种改进的混沌优化方法研究

为提高混沌优化方法的寻优速度和求解精度,本文提出一种改进的混沌优化方法,该方法结合幂函数载波和变尺度混沌优化方法的优点,在第一次载波中利用幂函数全局寻优,在第二次载波中,以当前最优解为中心,不断缩小优化变量的搜索区间进行双侧局部寻优。仿真结果表明,该方法可以明显提高收敛速度和精确性。