現(xiàn)代功率譜估計

1、淮北師范大學2012屆畢業(yè)論文現(xiàn)代功率譜估計12現(xiàn)代功率譜估計淮北師范大學物理與電子信息學院235000摘要功率譜估計就是基于有限的數(shù)據(jù)尋找信號、隨機過程或系統(tǒng)的頻率成分。它是隨機信號處理的重要內(nèi)容，廣泛應用于人民的日常生活及軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)活動中。其實現(xiàn)方法主要可分為經(jīng)典譜估計和現(xiàn)代譜估計。經(jīng)典譜估計方法由于其種種缺點，迫使人們大力研究現(xiàn)代譜估計方法?，F(xiàn)代譜估計法是以參數(shù)模型為基礎的方法，大致可以分為參數(shù)模型譜估計和非參數(shù)模型譜估計，

2、前者有AR模型、MA模型、ARMA模型、PRONY模型等；后者有最小方差方法、多分量的MUSIC方法等。本文將著眼于現(xiàn)代譜估計的各種方法，首先簡要介紹隨機信號功率譜估計的相關基礎知識，然后從經(jīng)典法入手，探討現(xiàn)代譜估計的理論基礎，分析各種方法的優(yōu)劣性及適用范圍，并且給出對應的Matlab仿真結果，從而深刻理解各種方法的特點，從而在實際工作中做出合理的選擇。關鍵詞功率譜估計現(xiàn)代信號處理Matlab淮北師范大學2012屆畢業(yè)論文現(xiàn)代功率譜估計

3、121從經(jīng)典譜估計到現(xiàn)代譜估計首先，給出功率譜的兩個最基本的定義如下：()=∞∑=?∞()?(1)()=lim→∞121|∑=?()?|2(2)可以證明，這兩個定義是等效的。無論是建立在第一個還是第二個公式上的定義，在實際中都幾乎是不可能實現(xiàn)的（除非可以用解析法精確的表示），因此，只能用所得的有限次記錄()（往往僅一次）的有限長數(shù)據(jù)來予以估計，這就產(chǎn)生了功率譜估計這一極其活躍，同時也極其重要的研究領域。1經(jīng)典譜估計之周期圖法在實際應用中

4、，通常觀測到的是信號的有限個(例如N個)取樣值，用表示?？梢哉J為它是分段平穩(wěn)隨機信號的一段，也可將它看成是從平穩(wěn)隨()機信號中截取的一段數(shù)據(jù)。對于平穩(wěn)隨機信號，無論從何時開始任取一段長為N的數(shù)據(jù)，所計算出來的均值或自相關函數(shù)都是相同的。信號可以看成是()用一個寬為N的數(shù)據(jù)窗從平穩(wěn)隨機信號中截取出來的，即()()()=()()(3)根據(jù)遍歷性，用時間平均代替集合平均，若已知N個數(shù)據(jù)為()=(01…?1)(4)則用時間平均來近似計算的自相關