基于渐进可控频偏范围的多频实信号频率估计器

多频实信号的频率估计是应用面广的基础信号处理问题,其精度受限于难以降低各频率成分的谱间干扰。为根本解决该问题,提出可自动抑制谱间干扰的多频实信号频率估计器,具体以频偏范围可控的单频估计器为基础,通过迭代构造两种残差信号(即降序残差和排它残差)并将其馈入单频估计器,从而获得各成分频率估计结果。其特色在于,在迭代过程中,可渐进设置频偏范围参数,从而保证各频率成分可稳步地获得高精度估计结果。数值结果表明,该研究提出的多频估计器精度高于现有的多频估计器精度,具有宽广的应用前景。

频谱泄漏校正的多频实信号频率估计算法

为抑制多频实信号中负频率频谱泄漏和正频率频谱间相互泄漏对频率估计的影响,提出一种频谱泄漏校正的频率估计算法。利用FFT法对采样信号进行预处理,得到每个分量的频谱索引;对信号频谱进行插值分析,构造所有负频率和非待估计正频率的频谱插值;采用相减策略将信号频谱插值和构造的频谱插值相减,得到抑制了频谱泄漏的待估计正频率频谱插值;对生成的频谱插值进行分析,得到各分量频谱偏移量估计值;经迭代计算得到各分量精确的频率、幅值和初相位估计值。在不同频率间隔、不同信噪比等条件下的仿真实验结果表明:所提算法具有良好的频率估计性能,有效抑制了频谱泄漏的影响,提高了多频实信号的频率估计精度,使得频率估计值的均方误差更接近于克拉美罗下限。此外,在LFMCW雷达实验平台上进行了测距实验,检验了所提算法的实际应用效果。

基于l_k范数正则化的实信号去噪方法

针对实信号去噪问题 ,系统研究了基于lk 范数正则化的去噪方法。在研究和借鉴Tikhonov正则化参数选择方法的基础上 ,给出了基于lk 范数正则化中最优正则化参数的自动选择方法 ,同时给出了正则化方法求解的迭代算法。理论分析和仿真计算结果表明 ,该方法对于加性噪声有较好的抑制能力 ,同时能够有效地保护信号中的重要特征。

实信号快速傅立叶变换在地震信号处理中的应用

地震信号的数据量非常大,如果简单利用复序列快速傅立叶变换算法对地震信号进行处理,将会成倍增加数据量,增加计算量,因此针对地震信号这一实数序列,讨论实信号的快速傅立叶变换。文章提出了3种实序列的快速傅立叶变换算法,对运算量的减少进行了定量的分析,并对实际地震数据进行了计算,从分析及计算结果可以看出,这3种方法可以明显减少运算量,同时节省了计算机的存储空间。

基于二进小波变换的实信号的多尺度Hilbert变换和瞬时频率提取

该文着重讨论了使用二进小波变换方法实现数字Hilbert滤波,特别是使用滤波器组实现多尺度Hilbert滤波所要考虑的各尺度滤波器的设计问题。将多尺度Hilbert方法应用到求信号的瞬时参数中,并利用小波变换的去噪思想,取得了比使用DWT方法去噪更好的去噪效果。

压路机实时压实信号的降噪研究

为了得到更加真实有用的压路机信号,针对振动压路机钢轮的振动加速度信号采集中所存在的噪声,在4种不同阀值原则下对振动加速度信号进行小波降噪处理,采用IIR低通滤波器对同一信号进行滤波去噪。结果表明,小波降噪方法在对压路机钢轮振动信号的处理中能够更好地降噪并保留有用信号。

实信号二维FFT的高效算法

针对实信号频谱的特点，对一维基２时域抽点ＦＦＴ算法做了改进．在此基础上，导出了一个实信号二维ＦＦＴ的高效算法，它可节省一半的存贮空间，计算量减少接近一半．

相减策略的含噪多频实信号频率估计算法

为抑制频谱泄漏对多频实信号频率估计的影响,提出一种新的频率估计算法。利用FFT法和相减策略对采样信号进行处理,逐步得到各分量的频谱最大值索引,以及各分量频谱偏移量和复幅值粗略值;构造包含所有非待估计频率分量的参考信号,利用相减策略从采样信号中减去参考信号,得到待估计的单频复信号,并对其频谱进行两点插值计算,得到该分量较精确的频谱偏移量和复幅值;然后,通过相减策略和频谱分析,逐步得到所有分量较精确的频谱偏移量和复幅值;通过迭代计算得到各分量精确的频率估计值。同时,可得到各分量精确的幅值和初相位。在无噪声、不同频率间隔等条件下进行了频率仿真试验。结果表明:所提算法有效抑制了频谱泄漏的影响,提高了多频实信号的频率估计精度,频率估计值的均方误差比其他优秀算法更靠近克拉美罗下限。

基于频谱搬移的迭代式谐波实信号频率估计算法

为抑制谐波实信号中频谱泄漏的影响,提出一种基于频谱搬移的迭代式谐波实信号频率估计算法。在估计某一谐波分量的频率时,所有负频率与其他分量的正频率均为产生频谱泄漏的干扰分量。根据干扰分量的频率逐次进行频谱搬移并抑制干扰分量,得到仅含有单一分量的信号,利用抛物线插值算法估计其频率;得到所有谐波分量的频率后,重新进行干扰分量抑制获得单一分量信号,以得到更加精确的频率估计值。仿真实验表明,所提算法抑制了干扰分量,提高了谐波实信号的频率估计精度,频率估计的均方误差更接近于克拉美罗下限(CRLB)。

基于混合基FFT的双路实信号处理算法研究

文章提出一种对双路实信号处理算法,采用改进的混合基FFT算法,对FFT的I、Q两路输入不同的实信号,并利用其共轭特性,在FFT之后对两路实数据进行共轭恢复,得到两路实数据的频域结果。采用matlab仿真及FPGA实验表明,该方法能够在保持频域精度的同时,节省FPGA资源,提高FPGA的处理速度。

实复转换式衰减信号参数估计算法

为抑制衰减实信号中负频率成分对参数估计的影响,提出一种实复转换式参数估计算法。预估计采样信号频谱能量最大值点的索引值;构造只含有负频率成分的参考信号,并将采样信号和参考信号相减实现实复转换,以抑制负频率频谱泄漏的影响;利用频谱两点插值算法得到频率偏差、衰减因子和复幅值的粗估计值,并重新生成参考信号和复信号;通过迭代计算得到精确的频率、衰减因子、初幅值和初相位估计值。以频率估计为例的仿真实验结果表明:所提算法可有效地抑制负频率频谱泄漏的影响,提高中高信噪比条件下的频率估计精度,特别是信号频率较低时的频率估计精度,提升了频率估计的综合性能。此外,在科氏流量计中进行了实测实验,检验了所提算法的有效性。

快速高精度实正弦信号频率估计算法

提出了一种利用信号离散傅里叶变换(DFT)系数的实部或虚部来构造频率修正项的新算法,算法只需傅里叶系数的实部或者虚部的最大值附近的3个DFT系数来构造频率修正项,避免了复数运算从而有效减少了运算量,同时算法的频率估计精度接近CRLB(Cramer-Raolow bound)。理论分析和仿真结果证实了方法的有效性。算法简单且具有广泛的适用性。

离散实正弦信号参数估计的Cramer Rao方差下限

研究了高斯白噪声背景下根据离散观测值估计实正弦信号的参数问题。分析了实正弦信号幅度、频率和相位估计的方差下限 ,并讨论了实正弦信号参数的最大似然 (ML)估计。给出了观测数据长度 N较大时实正弦信号参数估计的 Cramer Rao方差下限的计算公式。指出了实正弦信号参数估计方差下限与观测数据长度 N、信号频率及初相有关 ,当 N较大时实信号参数估计的方差下限约为对应的复信号的参数估计的方差下限的 2倍。在不同的信噪比下进行了计算机模拟 ,模拟结果与本文分析结果吻合。

数字调幅广播实调幅信号的获得方法之研究

本文根据DRM标准,结合我国数字AM广播的实现方案,研究了过采样技术和Hilbert变换方法在实调幅信号的获得方面的应用。重点介绍了过采样技术和Hilbert变换的原理以及两者在DAMB中的应用,最后通过Matlab仿真,比较了两种方法在AWGN信道和Rice衰落信道下的性能。通过比较得到:在AWGN信道和Rice衰落信道下,过采样方法和Hilbert变换法性能完全一样,但是Hilbert变换法要增加一个变换的计算过程,对采样率无特殊要求,作FFT的点数可以任取,只要满足采样定理就行。

路基压实过程振动信号去噪方法比选及效果验证

针对路基压实过程中振动压路机振动轮信号存在各种噪声干扰,结合高铁路基现场压实振动信号,引入傅里叶去噪方法和小波去噪法进行压实信号去噪。结果表明,小波去噪相较傅里叶去噪具有更高的能量比,能更好地保留压实信号的信息。在此基础上,将原始信号和小波去噪后信号的特征值分别与传统压实指标Evd进行相关性校验,结果显示小波去噪后的信号能更好地反映土体压实状态,证实了小波分析在路基压实信号去噪中具有很高的可靠性。

基于实数信号的多相FFT实现

模数转换(ADC)信号具有无虚部、高数据率的特点,针对AD采样信号的频域分析问题,提出一种基于多相快速傅里叶变换(FFT)结构的分析方法,在传统多相结构的基础上,分析了傅里叶变换特点,通过数学推导给出了新的多相FFT实现思路。理论分析和仿真实验证明了改进多相FFT结构的有效性。

基于有限域实值MUSIC法的涡街信号处理方法

针对涡街流量计高实时性、高精度的要求,提出一种基于有限域实值多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)法的涡街信号处理方法.该方法利用能量重心校正法对涡街信号幅度谱进行频率校正,确定频率搜索域;利用实值MUSIC法快速得到谱峰频率值,通过牛顿迭代法对谱峰频率值进行计算,以达到提高频率估计精度的目的.仿真结果表明:该改进方法的频率估计精度较MUSIC法提高了0.1%,实时性高,满足涡街流量计高精度与高实时性要求.

二阶采样下实带通信号的复解析恢复

本文讨论了实带通信号在二阶非均匀采样下使实带通信号恢复为两倍带宽内的复解析信号，且相位保持不变，实现了Ｉ、Ｑ信道的数字变频器，避免模拟方式的Ｉ、Ｑ信道不平衡问题。

铁路类高职院校活页教材设计初探——以铁路信号基础实训为例

目前,高职院校各专业为与企业紧密对接,对教材改革进行积极探索。立足铁路信号类高职院校实际培训用教材及学生学习现状,以铁路信号基础实训为例,提出铁路信号基础实训活页式教材开发思路、教材基本框架及活页式教材装订方式,为后期开发与企业对接紧密、利于提高学生职业素养的可灵活拆卸、互动性强的活页式教材奠定基础。

任意阵列双基地MIMO雷达的半实值MUSIC目标DOD和DOA联合估计

实值处理具有降低高自由度多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)雷达角度估计大计算量的优势。但受制于阵列的共轭对称性,对于任意阵列结构的双基地MIMO雷达发射角(direction of departure,DOD)和接收角(direction of arrival,DOA)联合估计,若不做附加的预处理则无法实现实值操作,故将常规阵列实值处理的多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)超分辨算法推广至任意阵列结构的双基地MIMO雷达。首先根据MIMO雷达的导向矢量共轭与镜像的对等性,提取接收信号协方差矩阵的实部,并对其进行特征分解得到"目标加倍"的信号子空间及其应对的噪声子空间;然后利用Kronecker积的特性对其进行降维处理,得到搜索区域减半的一维半实值域MUSIC谱,取出目标DOD真值与其镜像代入降维Capon算法来剔除虚拟峰值得到目标DOD估计真值;最后利用特征矢量得到模糊DOA估计值,采用方向余弦差最小范数方法得到目标DOA无模糊估计值。本文算法估计性能与一维搜索复数域MUSIC相当,计算量约降50%,且能够实现DOD和DOA的自动配对。仿真结果证明了该算法的有效性。