基于高阶双线性相位匹配变换的PPS瞬时频率变化率估计

提出了一种高阶双线性相位匹配变换算法,可实现对任意阶次多项式相位信号(PPS)瞬时频率变化率(IFR)的估计.从理论上分析了该算法的统计特性,计算机仿真结果表明:当输入信噪比超过2dB时,仿真结果(IFR估值的均方误差)非常接近理论值,并逐渐接近其Cramer-Rao下限.

多项式相位信号瞬时频率变化率估计及其应用

通过定义两种新的变换——指数型相位匹配变换和复时间延迟型相位匹配变换,可实现对任意阶次的多项式相位信号(PPS)的瞬时频率变化率(IFR)估计.给出了这两种变换的基本原理和实现方法,同时分析了算法实现过程中应注意的问题.进而,研究了IFR在以下三个方面的应用:(1)PPS的参数估计问题;(2)PPS的瞬时频率估计问题;(3)构造新的时频分布,该分布对于阶次大于2的多项式相位信号具有理想的时频聚集性.最后通过计算机仿真实验验证了本文所提算法的有效性.

多分量多项式相位信号瞬时频率变化率的估计

引入了一个二维双线性相位匹配变换.对相位阶次不大于5的多分量多项式相位信号(mc-PPS)而言,各信号分量的瞬时频率变化率(IFR)在变换结果中表现为局部极值点,而交叉项则很少表现为极值点.又由于各信号分量IFR随时间变化表现出连续性,而由交叉项所产生的各极值点无此特征,因此,该变换可用于实现mc-PPS中各信号分量IFR的估计.对估计性能进行了理论分析,并同仿真结果进行了比较.

一种时频分布核函数构造方法

立足于信号的参数化模型—多分量多项式相位信号,提出了一种新的时频分布并给出了其构造方法.该方法根据待分析的瞬时相关函数中自项分量及交叉项分量相位的不同特点,采用相位匹配的方法估计各信号分量的瞬时频率.所构造的时频分布不仅具有理想的频率聚集性,而且实现了绝大多数交叉项分量的有效抑制,有效克服了多线性时频分析方法的局限性.

改进的乘积型核函数二次调频信号的参数估计

该文提出一种基于改进乘积型核函数的二次调频信号的参数估计方法。首先,对信号乘以自身的共轭反转并做相位匹配变换,通过积累后信号最大值位置得到信号的调频率估计值;然后,再补偿掉原信号的调频率,对解调频(dechirp)后的信号构造新的乘积型核函数,并变换到2维时间-时延域,沿时间和时延轴分别做相位匹配变换和傅里叶变换,在变换后的调频率变化率-频率平面通过最大值的位置即可同时得到调频率变化率和中心频率的估计值,对补偿掉相位的信号取均值并求模得到幅度值,从而实现二次调频信号的参数估计和重构。可见,该方法避免了对所有相位参数的迭代搜索,提高了运算效率。最后,对单分量和多分量二次调频信号的仿真结果证明了该方法的有效性。