高動(dòng)態(tài)低載噪比信號(hào)的頻率估計(jì)算法研究.pdf

1、為了從高動(dòng)態(tài)環(huán)境中估計(jì)出載噪比極低的目標(biāo)信號(hào)的頻率，國(guó)內(nèi)外開展了大量的算法研究，但這些算法的關(guān)注點(diǎn)大都集中在對(duì)恒頻信號(hào)頻率的估計(jì)，應(yīng)用環(huán)境的載噪比一般也在30dBHz以上，只有極少數(shù)的文獻(xiàn)研究了載噪比為17~18dBHz的情況。本文針對(duì)極低載噪比的高動(dòng)態(tài)信號(hào)，且信號(hào)頻率并不單一，提出了一種捕獲和擬合相結(jié)合的頻率估計(jì)算法，并且保證估計(jì)的精度在5mHz內(nèi)。
　　首先，本文給出了頻率估計(jì)的數(shù)學(xué)模型并且推導(dǎo)了參數(shù)估計(jì)的理論界，給出了其閉合

2、表達(dá)式，為以后的研究提供了理論基礎(chǔ)。然后，本文介紹了恒頻估計(jì)和變頻估計(jì)的算法，針對(duì)恒頻估計(jì)，主要介紹了基于FFT的頻率估計(jì)算法，并且給出了不同算法的仿真性能對(duì)比；針對(duì)變頻估計(jì)主要介紹了時(shí)域分析方法、基于極大似然估計(jì)和含預(yù)處理的FFT算法，仿真分析發(fā)現(xiàn)時(shí)域匹配周期圖算法在實(shí)際中性能較優(yōu)；最后，通過前面對(duì)恒頻估計(jì)算法的分析，總結(jié)出了最優(yōu)的恒頻估計(jì)算法，并將其應(yīng)用于對(duì)變頻信號(hào)的估計(jì)，仿真驗(yàn)證了其在高載噪比時(shí)具有較好的性能；對(duì)于低載噪比高動(dòng)態(tài)信

3、號(hào)的頻率估計(jì)，本文提出了新的高精度估計(jì)算法，由捕獲模塊和擬合模塊兩部分組成，捕獲模塊中包括兩次捕獲操作，主要是根據(jù)時(shí)域匹配周期圖算法改進(jìn)而來(lái)，通過設(shè)置遞減的變化率步長(zhǎng)，確定信號(hào)變化率的范圍，最終可將其變化率降到0.1Hz/s以下，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的抓捕，同時(shí)給出了最優(yōu)捕獲的參數(shù)設(shè)置；擬合模塊是對(duì)頻率估計(jì)精度的進(jìn)一步提升，將捕獲得到的信號(hào)看作是恒頻信號(hào)，然后采用傅里葉插值的頻率估計(jì)算法進(jìn)行估計(jì)和線性擬合，其中也包括兩次擬合操作，最終該算法在載噪