強(qiáng)噪聲背景下正弦信號(hào)頻率估計(jì)算法研究.pdf

1、從強(qiáng)噪聲中準(zhǔn)確提取單一正弦信號(hào)的頻率是通信系統(tǒng)、信號(hào)處理等領(lǐng)域一個(gè)非常重要的問題。目前，強(qiáng)噪聲背景下正弦信號(hào)頻率估計(jì)已經(jīng)成功應(yīng)用于雷達(dá)探測(cè)、語音信號(hào)處理、聲納地震、通信系統(tǒng)中的信號(hào)恢復(fù)、橋梁振動(dòng)檢測(cè)、生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)以及電子通信技術(shù)等眾多領(lǐng)域，引起越來越多的學(xué)者的關(guān)注和重視。因此，對(duì)正弦信號(hào)頻率估計(jì)研究具有極其重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　頻率是正弦信號(hào)最重要的參數(shù)和最本質(zhì)的特征，頻率估計(jì)研究是信號(hào)處理領(lǐng)域的一個(gè)經(jīng)典課題。本論文

2、對(duì)幾類正弦信號(hào)頻率估計(jì)算法進(jìn)行研究，包括經(jīng)典的DFT算法、最大似然估計(jì)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(jì)算量的基礎(chǔ)上比較了算法的性能，通過仿真實(shí)驗(yàn)，得出頻率估計(jì)均方根誤差與信噪比之間的關(guān)系，并與頻率估計(jì)均方根誤差克拉美-羅下限做了比較。并且在分析總結(jié)各種算法的基礎(chǔ)上，提出了相應(yīng)的改進(jìn)算法。本文的主要研究工作及結(jié)論如下：
　　1、提出了基于正弦信號(hào)LP性質(zhì)的分段自相關(guān)頻率

3、估計(jì)新算法。該算法解決了兩步自相關(guān)頻率估計(jì)算法（TSA算法）估計(jì)性能和計(jì)算量不能兼顧的缺點(diǎn)，在計(jì)算量較小的情況下逼近TSA2算法的性能，彌補(bǔ)了TSA1改進(jìn)后帶來的計(jì)算量增加的問題。并對(duì)分段自相關(guān)算法進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，用結(jié)果分析其算法效果較好。
　　2、提出了一種基于FFT的正弦信號(hào)頻率估計(jì)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(jì)算簡(jiǎn)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(huì)到達(dá)精度要求，