短樣本信號(hào)的全相位參數(shù)估計(jì)及重構(gòu)算法的研究.pdf

1、信號(hào)參數(shù)估計(jì)及重構(gòu)理論在雷達(dá)通信、語音處理、故障診斷乃至醫(yī)學(xué)診療等領(lǐng)域至關(guān)重要。然而當(dāng)樣本不足時(shí),現(xiàn)有信號(hào)參數(shù)估計(jì)和重構(gòu)方法的性能都會(huì)嚴(yán)重下降。例如正弦信號(hào)由共軛復(fù)指數(shù)頻率成分構(gòu)成,當(dāng)樣本占據(jù)的支撐區(qū)間過短時(shí),兩共軛成分距離變近從而引入不容忽視的譜間干擾,直接引起頻率估計(jì)性能的急劇下降;再如,樣本過短意味著譜分辨率降低,各頻率成分間的密集分布程度變大,同樣產(chǎn)生譜間干擾,降低頻率、相位和幅值的估計(jì)精度;近年來,作為研究熱點(diǎn)的壓縮感知信號(hào)重

2、構(gòu)技術(shù),其性能也受到樣本長(zhǎng)度的影響,樣本過短會(huì)導(dǎo)致重構(gòu)誤差變大。針對(duì)以上信號(hào)處理各領(lǐng)域突出存在的由短樣本引起的算法性能下降問題,本論文提出短樣本信號(hào)的全相位參數(shù)估計(jì)及重構(gòu)算法來解決。
　　為高精度地測(cè)量短樣本信號(hào)參數(shù),論文將全相位FFT譜分析推廣到全相位DTFT情況,進(jìn)而對(duì)短樣本正弦信號(hào)和密集譜信號(hào)做參數(shù)估計(jì)。全相位DTFT是連續(xù)譜,不僅延續(xù)了全相位FFT良好的抑制譜泄漏性能,而且其相位譜中包含更多的參數(shù)信息。當(dāng)用于短區(qū)間正弦波頻

3、率估計(jì)時(shí),既可以通過全相位DTFT的振幅譜搜索獲得比傳統(tǒng)DTFT更高的頻率估計(jì)精度,又可以通過相位譜極值點(diǎn)掃描進(jìn)一步提高頻率估計(jì)精度;當(dāng)用于短樣本雙頻密集譜估計(jì)時(shí),論文證明了在無法辨認(rèn)各幅值譜峰時(shí)(即使譜間隔小于1個(gè)頻率分辨率),借助全相位DTFT相位譜仍能完成高精度的頻率、相位和幅值估計(jì);實(shí)驗(yàn)表明,該算法消耗樣本量少、重構(gòu)精度高、抗噪能力強(qiáng)。
　　信號(hào)重構(gòu)是壓縮感知系統(tǒng)的核心,然而現(xiàn)有重構(gòu)算法忽略了變換基的正交特性,因而需耗費(fèi)很