Quinn和Rife-Jane算法用于振弦式传感器频率的精确检测

利用DSP高速、内存较大的特点,对振弦传感器输出信号进行过采样处理,以提高信噪比。提出了将Quinn和Rife-Jane算法结合起来对经过FFT变换后的信号进行精确频率计算。实验证明频率测量误差不大于1%,同时具有较强的抗干扰性。

基于Quinn算法与改进的Rife算法的正弦信号频率估计

针对Rife算法在信噪比较低或相对偏差较小时,存在插值方向错误的情况,结合传统的Quinn算法,提出一种利用相对偏差对FFT变换后的信号进行估计的新算法;利用主瓣内最大幅值与次大幅值的中间幅值,对较大偏差的Rife算法进行改进.仿真结果表明,新算法估计误差小,估计性能优于传统的Rife算法和Quinn算法.

雷达信号频率估计的改进R-Q算法

在信号频率估计中,针对传统Quinn算法及Rife算法存在频率估计值点靠近量化频率点估计误差较大,Rife算法和Quinn算法(R⁃Q算法)频率估计性能不稳定的问题,提出一种改进的R⁃Q算法。该算法首先利用Quinn求出频率偏差,并基于该频率偏差得到频率估计值并进行频移;然后对频率估计值峰值点及频移0.5处的点进行离散傅里叶变换(DFT),并利用Rife算法进行幅度插值得到最终频率估计值。分析表明,该算法使待估计频率始终位于两点DFT的中心位置,有效克服了传统算法在频率估计值点靠近量化频率点估计误差较大的问题,从而提高了频率估计的准确度。仿真结果表明,该算法的性能优于R⁃Q算法和I⁃Rife算法,提高了信号频率估计的精确度,稳定性较高,计算量小,且均方根误差更接近克拉美⁃罗限(CRLB)。

一种基于FFT的快速高精度的频偏估计算法

在卫星通信系统中,低速率信号的传输和接收端的低信噪比会导致很大的频率偏移。针对这一问题,本文提出了一种基于快速傅里叶变换(FFT)的三谱线内插算法。

鱼雷声引信目标回波高精度频率估计方法

针对鱼雷与潜艇交会近场区体目标效应对多普勒频率估计精度的影响,提出了一种快速高精度提取潜艇回波多普勒频率信息的频率估计方法。该方法是基于Rife算法和Quinn算法的联合频率估计方法,充分利用Rife算法运算量小,易工程实现的特点,同时结合Quinn算法良好抗噪性能进行快速频率估计。针对Rife算法和Quinn算法在离散傅立叶变换(DFT)量化频率点附近估计误差偏大的问题,采用对Rife算法和Quinn算法频率修正项进行加权的方法提高该区域的频率估计精度。仿真结果表明,该方法计算量小、频率估计性能稳定且估计均方根误差在整个频段上比Rife算法和Quinn算法更接近克拉美-罗下限,能较好满足反潜鱼雷主动声引信实现精确炸点预测的要求。

一种低功耗的振弦式传感器测频系统设计

为实现无市电情况下振弦式传感器对被测对象的长期实时监测,介绍了一种基于STM32L152微处理器的高精度、低功耗振弦式传感器测频系统。系统硬件包含传感器激振、信号调理、数据存储以及电源管理等模块。软件上利用Rife与Quinn算法,降低传感器激振电压、缩短激振时间,极大地减少了测频系统的功耗。实验结果表明:系统的平均工作电流为23.2 m A,休眠电流为15μA,频率测量相对误差小于0.025%,满足工程上振弦式传感器对测频精度和功耗的要求。

多路振弦传感器同步测频系统设计

针对多路振弦传感器测频系统多采用分时异步的测量方式,无法满足桥梁等大型建筑动态响应的测量需求,提出一种同时激振-分时测量的同步测量方案;根据该方案设计了一套多路振弦传感器同步测频系统。系统以Cortex-M4处理器为核心,采用Rife-Quinn算法进行频率计算。对系统进行实验测试,测试结果表明:系统能完成4通道振弦传感器的同步测量,无噪声条件下的测频相对误差小于0.007%;输入1 kHz、峰值为2μV^3.4 mV范围的正弦信号,系统测频相对误差小于0.005%,标准差小于0.04 Hz;加入白噪声干扰,信噪比在-9~9 dB范围内,系统的测频相对误差小于或等于0.2%。