強噪聲背景下正弦信號頻率估計算法研究.pdf

1、從強噪聲中準確提取單一正弦信號的頻率是通信系統(tǒng)、信號處理等領域一個非常重要的問題。目前，強噪聲背景下正弦信號頻率估計已經(jīng)成功應用于雷達探測、語音信號處理、聲納地震、通信系統(tǒng)中的信號恢復、橋梁振動檢測、生物醫(yī)學檢測以及電子通信技術等眾多領域，引起越來越多的學者的關注和重視。因此，對正弦信號頻率估計研究具有極其重要的理論意義和實際應用價值。
　　頻率是正弦信號最重要的參數(shù)和最本質(zhì)的特征，頻率估計研究是信號處理領域的一個經(jīng)典課題。本論文

2、對幾類正弦信號頻率估計算法進行研究，包括經(jīng)典的DFT算法、最大似然估計法、PHD算法、MC算法、TSA算法、Rife算法以及傅里葉系數(shù)插值迭代算法，分別在算法原理及計算量的基礎上比較了算法的性能，通過仿真實驗，得出頻率估計均方根誤差與信噪比之間的關系，并與頻率估計均方根誤差克拉美-羅下限做了比較。并且在分析總結各種算法的基礎上，提出了相應的改進算法。本文的主要研究工作及結論如下：
　　1、提出了基于正弦信號LP性質(zhì)的分段自相關頻率

3、估計新算法。該算法解決了兩步自相關頻率估計算法（TSA算法）估計性能和計算量不能兼顧的缺點，在計算量較小的情況下逼近TSA2算法的性能，彌補了TSA1改進后帶來的計算量增加的問題。并對分段自相關算法進行了仿真實驗，用結果分析其算法效果較好。
　　2、提出了一種基于FFT的正弦信號頻率估計新算法。通過分析Rife算法和傅里葉系數(shù)迭代算法的性能可知，Rife算法計算簡單、精度不高，而傅里葉系數(shù)迭代算法需要兩次迭代之后才會到達精度要求，