基于雙子段的信號(hào)頻率和相位估計(jì)的算法研究.pdf

1、頻率和相位參數(shù)估計(jì)在雷達(dá)、通信、語(yǔ)音處理、故障診斷等領(lǐng)域至關(guān)重要。該問(wèn)題通常以復(fù)指數(shù)信號(hào)疊加白噪聲背景作為數(shù)學(xué)模型，解決該問(wèn)題離不開(kāi)譜分析方法。現(xiàn)有的估計(jì)器都需借助內(nèi)插、迭代等措施對(duì)DFT結(jié)果進(jìn)行校正來(lái)確定真實(shí)頻率和相位值，如最近出現(xiàn)的Candan估計(jì)器、CO估計(jì)器等。然而這些估計(jì)器在精度、計(jì)算復(fù)雜度及方差預(yù)測(cè)等方面難以較好地折中，表現(xiàn)在：(1)大多數(shù)內(nèi)插估計(jì)器因估計(jì)原理做了數(shù)學(xué)理論近似，即使在無(wú)噪情況下也存在偏差；(2)有的估計(jì)器需要

2、對(duì)很多DFT譜線綜合計(jì)算，耗費(fèi)了高復(fù)雜度；(3)大多數(shù)估計(jì)器沒(méi)有推導(dǎo)出頻率和相位估計(jì)方差的閉合理論表達(dá)式；(4)現(xiàn)有估計(jì)器在先估計(jì)頻率的前提下，再依據(jù)頻率估計(jì)結(jié)果去估計(jì)相位，這就引起誤差擴(kuò)散。
　　為解決以上問(wèn)題，本文提出雙子段頻率和相位估計(jì)法。該方法從apFFT的首、尾兩個(gè)子分段提取其FFT峰值譜相位差而獲得頻率估計(jì)，對(duì)這兩個(gè)子分段的DFT相位值進(jìn)行對(duì)稱補(bǔ)償而獲得相位估計(jì)。為提高性能，還提出頻移補(bǔ)償和迭代的措施對(duì)估計(jì)器做了改進(jìn)。

3、
　　本文對(duì)提出的頻率估計(jì)器和相位估計(jì)器做了理論證明和數(shù)值仿真?；诖硕撟C了本文估計(jì)器具有如下優(yōu)勢(shì)：(1)無(wú)論是頻率估計(jì)器還是相位估計(jì)器，估計(jì)器生成過(guò)程都沒(méi)有做數(shù)學(xué)上的理論近似，因而是無(wú)偏估計(jì)器；(2)估計(jì)器僅需提取前、后分段的單根峰值譜線的相位信息，做簡(jiǎn)單運(yùn)算即可得估計(jì)結(jié)果，故計(jì)算復(fù)雜度低；(3)本文對(duì)估計(jì)器每一處理環(huán)節(jié)的參數(shù)方差都做了嚴(yán)格推導(dǎo)，最終導(dǎo)出了頻率和相位估計(jì)方差的閉合理論表達(dá)式，及其兩參數(shù)模型相位估計(jì)方差的克拉美羅