基于Quinn算法和相位差法的正弦波频率估计综合算法

Quinn算法是正弦波频率估计中应用广泛、计算量小且稳定性较好的算法,但是在低信噪比时当信号频率靠近离散傅立叶变换(DFT)的量化频率时,Quinn算法估计误差较大;而改变窗长相位差法在这种情况下具有较高的估计精度,但当信号频率位于两相邻离散傅立叶变换(DFT)的量化频率中心区域时,其估计误差很大。根据这两者特点,本文提出了一种基于Quinn算法和改进的改变窗长相位差法的正弦波频率估计综合算法,给出理论计算过程及相关误差公式。计算机蒙特卡罗模拟仿真实验和性能分析表明了本文算法在计算量增加不大的情况下,在设定频率范围内能够提高频率估计的精确度和稳定性,其均方误差接近克拉美罗限且具有较低信噪比门限,整体估计性能优于Quinn算法和改变窗长相位差法,具有工程实用价值。

基于Rife算法和相位差法的频率估计算法

针对Rife算法在低信噪比条件下被估计频率接近FFT量化频率时估计误差较大,而改变窗长相位差法具有较高的估计精度的特点,文中利用频谱细化技术对Rife算法进行了改进,提出了基于改进Rife算法和改变窗长相位差法正弦波频率估计综合算法,给出了理论计算过程及相关推导公式。仿真结果表明,即使信噪比为-15d B,改进算法仍然具有较高的估计精度而且在整个频段上性能稳定,均方根误差接近克拉美-罗限,且改进算法计算量小,易于硬件实现。

基于相位差法和FRFT的Chirp信号参数估计算法

针对分数阶傅里叶变换(FRFT)对啁啾(Chirp)信号进行盲检测时存在运算量大的问题,文章提出一种针对Chirp信号参数估计的盲检测方法。首先利用改变窗长相位差法对Chirp信号进行粗估计,并利用最小二乘法进行拟合得到Chirp信号调频斜率粗估计值,然后通过FRFT对Chirp信号进行精细估计,并利用二分法对FRFT的阶次进行搜索,进一步降低算法的运算量。仿真结果表明,利用改变窗长相位差法和FRFT联合检测Chirp信号的方法,在低信噪比下具有较高精度的估计值,且其归一化均方误差接近克拉美罗下界,并且与FRFT穷举检测相比,极大地减少了运算量,具有很好的工程应用意义。