基于Z变换和改进FRI的LFM信号参数估计方法研究

为了完成线性调频(linear frequency modulation,LFM)信号的稀疏采样,并利用稀疏数据对原始信号参数进行估计,本文提出了一种基于Z变换和改进有限新息率(finite rate of innovation,FRI)的LFM信号参数估计方法。以Z变换理论为基础,设计了一种数学模型,一旦信号能够表达成该数学模型的结构形式,就能通过Z变换和零化滤波器的方法估计信号参数。然后,利用了自相关延迟的FRI结构对LFM信号采样,该结构不仅完成了LFM信号的稀疏采样,而且稀疏采样结果能够与数学模型结构相符。在理论上通过数学论证的方式证明了所提方法能够用于获取LFM信号参数信息,并通过仿真和实测数据验证了所提方法的有效性,理论和实验结果表明该方法只需要4个采样点就能实现对LFM信号的参数估计,并且实验中的参数估计误差均在3%以内,极大的提高有限新息率采样的参数估计效率。

基于改进的线性调频Z变换的高精度地震波速干涉测量

地震波信号走时差的精确估计是了解地壳介质性质变化及其过程的关键,鉴于互相关的时延检测方法受相关窗口长度和信号信噪比影响较大,将改进的线性调频Z变换谱细化和相关峰精确插值引入到陆地大容量气枪主动源观测中的波速干涉测量中,介绍了一种能够获得高精度走时差的短时窗时延估计方法。模拟实验和实际数据分析表明:本文方法可以获得高精度的信号时延估计值,提高地震信号波速变化计算的精度。

基于插值线性调频Z变换的间谐波分析方法

为获得准确的间谐波信号的频率分布估计值,文章提出了基于插值线性调频Z变换(chirp Z transform,CZT)的间谐波分析方法。该方法通过CZT变换获得精确的等价于离散傅里叶变换结果的间谐波信号的频率分布估计值,利用基于Rife-Vincent Ⅲ窗的双谱线插值修正公式修正上述估计结果,得到了较精确的各次谐波和间谐波参数。仿真结果验证了该方法的正确性和有效性,与现有方法的比较结果表明,相同采样频率下该方法的检测精度更高。

频谱校正的线性调频Z变换方法

提出了一种用线性调频 Z变换进行频谱校正的新方法 ,通过提高局部频段内的频率分辨率解决离散谱线不能对准实际谱峰时所带来的误差。介绍了线性调频 Z变换的原理以及将该变换应用于频谱校正的具体方法和步骤 ,并通过仿真计算对该频谱校正方法有效性进行验证。模拟计算表明该方法具有校正精度高、速度快和灵活性强的特点。

线性调频Z变换在信号频谱分析中的应用

由于快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)算法不能精确反应信号的局部频谱特性,对此,本文以按时间抽取(DIT)的基-2FFT算法为基础,并参考基于FFT的布鲁斯坦(Bluestein)算法,设计了新的信号频谱分析软件,用于对实序列采样信号做线性调频Z变换,即频率抽样处在Z平面上,可沿任意螺线做频率抽样的频谱分析方法.结合工程实践对相同采样点数的信号在0—50Hz频率段做频谱分析,由频谱图可以看到,采用线性调频Z变换算法远比采用FFT变换算法求得信号的频谱更精确.

线性调频Z变换在电力谐波分析中的应用

讨论了线性调频Z变换及基于FFT的布鲁斯坦(Bluestein)算法。该算法适用任意长度采样序列,而并非一定要求基2的长度。拟分析的频段及频域抽样率也可根据需要设置,它特别适合用来实现高分辨局部频谱快速分析。在此基础上提出了一种实序列重组Z变换算法,该算法可以通过一次变换快速求解电力系统三相电流谐波谱。

基于线性调频Z变换的高性能频率估计

针对短时平稳序列,设计了一种更有效的基于线性调频Z变换(CZT)的改进Rife频率估计器.该估计器借助关于待估频率的先验知识,首先利用正弦采样序列的CZT谱峰左右谱线的对称性情况确定出真实频率的大致位置,然后类似Rife法作出精确频率估计并分析了其性能.蒙特卡罗模拟实验表明相比基于快速傅里叶变换(FFT)的Rife法,该算法具有更高的抗噪性,全频率范围内估计精度更高、估计均方根差十分接近理论克拉美罗下限(CRLB),抵抗相邻近谱分量的干扰能力更强,且可在更短的数据时长条件下进行高性能频率估计,非常适合于平稳性差、性能要求高的各种多分量参数估计场合.

基于线性调频Z变换的差分吸收光谱数据处理方法研究

差分吸收光谱法(differential optical absorption spectroscopy,DOAS)是一种常用的污染气体监测方法,对所监测的光谱数据去噪可以提高反演精度。可采用傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)滤波法滤除光谱数据中的噪声,但该算法本身会引入误差。提出一种线性调频Z变换法(chirp Z transform,CZT),通过对傅里叶变换之后的频谱进行局部细化,能够在保留傅里叶变换滤波法去噪效果的基础上,对算法的误差进行补偿,从而进一步提高反演精度。实验配置了SO2及NO2进行浓度反演,结果表明,直接采用相除法反演浓度时误差较大且很不稳定,线性调频Z变换法能够获得比傅里叶变换滤波法更高的反演精度。模拟了SO2和NO2混合气体实验,频谱分析结果表明FFT算法无法解决特征吸收结构被扭曲、削弱等问题,CZT算法能完成特定频段频谱的精细化重构。

线性调频z变换在光采样光性能监测中的应用

研究采用异步降频光采样技术进行光性能监测的方法,通过软件同步算法对采样信号进行眼图重构和Q值监测.在软件同步算法中使用线性调频z变换(CZT)对离散傅里叶变换频谱进行局部细化,提高频谱分辨率,获取准确的眼图重构时间参数.仿真实验表明,CZT算法能够准确重构被监测光信号的眼图并测量Q值,在算法精度和稳定度方面都优于目前已有算法,且计算时间进一步降低40%.该方法快速、准确,能够很好地应用于光采样光性能监测系统.

线性调频Z变换在舱音背景声的特征频率分析中的应用

舱音背景声特征频率的确定是调查失事飞机事故原因的重要依据之一。基于舱音译码辨听和音频分析的传统方法难以准确获得舱音背景声的特征频率。本文提出采用基于FFT的线性Z变换(CZT)来获取舱音背景声的特征频率的新方法,该方法适用于高采样频率的信号,计算中可以调整频率的分辨率,增加了FFT和频谱分析的灵活性。通过仿真和对用舱音记录器测录的真实舱音背景声计算分析得出:CZT方法是一种适合于确定舱音背景声特征频率的实用、有效方法,用以区分不同舱音在频率上的差别,满足飞机事故原因调查的需要。

基于Matlab的线性调频Z变换算法仿真

线性调频Z变换(CZT)是一种比快速傅里叶变换(FFT)更有效计算信号频谱的算法。针对CZT理论性强,不易理解和掌握的特点,基于Matlab GUI功能设计了线性调频Z变换算法仿真界面,包括算法的计算路径、3种典型序列的线性调频Z变换、线性调频Z变换算法中涉及的中间序列,以及3种典型序列的快速傅里叶变换。通过对CZT和FFT仿真结果的对比,可以直观理解CZT更加灵活的特点;通过对算法计算路径的仿真和算法中涉及的中间序列的仿真,使学生更容易理解和掌握CZT算法原理,进而提高教学效果。

提高雷达速度分辨率的线性调频Z变换方法

基于FFT分析技术的连续波测速雷达在靶场得到广泛应用,FFT对多普勒频移的物理分辨率取决于所分析的信号长度,针对FFT对于雷达速度分辨率存在的局限性,提出了线性调频Z变换方法,在单位圆上计算CZT,计算时的输入点数和输出点数可以不相等,在不增加信号长度条件下可"细化"频谱,仿真实验表明,CZT对雷达速度的分辨率优于FFT,将该算法应用于测速雷达可以提高多目标分辨能力。

二维线性调频Z变换用于光束质量β因子计算

本文提出了一种基于二维线性调频Z变换的衍射光场分布快速计算方法,该方法在不增加运算量的情况下可以显著提高光场分布的图像分辨率,进而能够得到更准确的光束质量β因子值。在算法正确性验证的基础上,本文数值模拟了不同光束波前畸变的均方根RMS值与光束质量β因子的对应关系。仿真结果表明,在像差分布RMS值相同的前提下,几种低阶像差类型中球差类型的像差对光束质量的影响最大。为了模拟不同光斑分布形态,随机Zernike像差组合方式的光束质量β因子的仿真计算结果表明:相同的RMS值情况下,高阶像差占比较高的像差组合方式对应的光束质量β因子较大。

基于线性调频z变换的机载斜视阵杂波谱补偿方法

根据机载斜视中的杂波模型,提出一种线性调频z变换(Chirpz transform,CZT)和空域导向矢量拟合的杂波谱补偿方法。该方法利用CZT将数据从阵元-脉冲域变换到阵元-多普勒域,对杂波谱进行有效采样,可以得到新的数据矩阵,对变换后的数据采用空域导向矢量拟合的方法进行处理,消除了杂波的非平稳性并得到足够的统计数据,然后使用传统的空时自适应处理方法进行杂波抑制。理论分析和仿真结果表明,方法不但提高了对杂波谱的分析效率,并且有效地消除杂波谱的非平稳性,该方法在杂波抑制上有较好的改善性能。

基于MATLAB的线性调频Z变换及应用

作为数字信号处理的一种算法，线性调频z变换（Chirp—Z）是适用于更为一般情况下沿螺旋曲线计算有限时宽Z变换的快速变换算法，它使得DVT的运算变得相当灵活，为数字信号处理技术应用于各种高速信号的快速处理创造了良好的条件，从而大大推动了数字信号处理技术的发展．

线性调频Z变换的矩阵分析

本文提出了线性调频Ｚ变换的矩阵分析方法，它具有运算速率高，实用，方便的特点。

线性调频Z变换在数据处理中的应用

讨论一种基于DSP对数据序列进行频谱分析的运算法则。这种线性调频Z变换(简称CZT)是基于DSP处理器采用FFT变换方法对任意长度数据序列进行DFT变换计算。对于同一数据序列,CZT总的运算时间是FFT变换的2～3倍,运算结果和FFT、DFT转换结果一致。CZT适用任意长度采样序列,而非一定要求基2的长度,由此可使处理系统获得最大采样速率、采样大小和频谱分辨率。

基于线性调频Z变换和短波语音通话的飞机类型识别研究

研究用短波语音通话携带的飞机舱室噪声对飞机类型进行识别的方法。分析了飞机舱室内噪声在短波信道和语音通话干扰下的物理特性,定义了估计语音段的飞机噪声信噪比的公式,提出了自适应的抑制语音增强飞机噪声的模型,通过CZT变换分别提取目标信号不同频段的功率谱密度级特征,并设计了用支持向量机进行分类识别的二叉分类树。对8类现场实测数据进行实验:增强后语音段的平均信噪比提高约22 dB,分类树对语音应答间隔噪声、语音段信号和增强后的信号的平均识别率分别为82.79%,15.25%,50.18%。实验表明:应答间隔噪声可用于飞机类型识别;语音抑制算法带来较大的信噪比和识别率增益,证明语音段蕴含有助于飞机类型识别的重要信息,可为后续的研究奠定基础。

线性调频z变换在人体心电图分析中的应用初探

FFT算法是计算机时代的一大进步,其将DFT算法的运算量大大减小,使之更适用于数字系统。但是,对于采样点不局限于单位圆上和频率分布比较集中的频谱,即使应用补零法,FFT也不能很好的反映频率的特性,因此CZT的螺旋线等角取点有很大优势。本文即讨论CZT与普通FFT相比以及CZT与补零后FFT相比的优越性。

线性调频变Z换在钢琴基音检测中的应用

首先分析了钢琴的基音检测要求和线性调频变换的性质,并将其用到基音检测中去,使检测的准确度、可靠性、抗干扰性、实时Z性、稳定性均达到了工厂的要求,大大降低了工人的劳动强度,提高了工厂的生产效率,使产品的质量更加稳定、可靠。