單頻復(fù)正弦信號頻率估計(jì)課件

單頻復(fù)正弦信號頻率估計(jì)指導(dǎo)老師學(xué)生頻率估計(jì)是數(shù)字信號處理的重要內(nèi)容，對對高斯白噪聲中復(fù)正弦信號進(jìn)行頻率估計(jì)是信號處理的一個經(jīng)典課題。要高精度和高速度測量信號頻率必須要有好的頻率估計(jì)方法,一種好的頻率估計(jì)方法,在在雷達(dá)、通信、地球物理、通信對抗偵察及生物醫(yī)學(xué)信號處理等領(lǐng)域都能占據(jù)更大優(yōu)勢。本文的主要涉及到1.熟悉頻率估計(jì)的幾種典型性算法。2.熟悉相位加權(quán)平均算法（WPA）的基本原理。3.仿真WPA算法并研究其頻率估計(jì)算法的抗噪聲性能。4.對WPA算法引入迭代算法對其進(jìn)行改進(jìn)提高算法性能并降低運(yùn)算量。5.對WPA算法及其迭代算法的信噪比門限進(jìn)行估計(jì)。首先本文對于高斯白噪聲中單頻復(fù)正弦信號的頻率估計(jì),對常用的經(jīng)典的5種頻率估計(jì)方法進(jìn)行了回顧。雙線幅度法(Rife法)M-Rife算法(修正Rife算法)分段FFT法測頻最大似然估計(jì)法Quinn頻率估計(jì)方法M-Rife算法(修正Rife算法)針對Rife算法當(dāng)信號頻率位于量化頻率點(diǎn)附近時精度降低的缺點(diǎn)，從而改進(jìn)分段FFT法測頻對連續(xù)時域信號分前后兩段作FFT，利用其對應(yīng)離散譜線的相位差校正出譜峰處的頻率最大似然估計(jì)法搜索周期圖的譜峰位置，但是具有非常大的運(yùn)算量。針對WPA方法存在的上述問題，這里提出迭代的頻率估計(jì)方法。使得迭代方法的信噪比門限值能在整個的估計(jì)范圍內(nèi)都基本保持不變。多次迭代來消除WPA方法的均值偏差，每次迭代中將估計(jì)出的頻率從信號頻率中減去，再對剩余的頻率進(jìn)行估計(jì)，只要隨著迭代次數(shù)的增加，剩余頻率逐步減小，那么其估計(jì)結(jié)果的均值偏差就會逐步減小。每次迭代后,估計(jì)誤差都會得到很大的改善,第三次迭代后估計(jì)精度就很接近于CRB?；緹o偏。圖2.

時三種方法的均方誤差性能圖3.

時三種方法的均方誤差性能圖4.本文的迭代方法在不同迭代次數(shù)時估計(jì)結(jié)果的均值大小隨

的變化情況（SNR為10dB）最后結(jié)論本文提到的相位加權(quán)平均算法及其迭代算法得出的參數(shù)估計(jì)和性能分析，可廣泛地應(yīng)用于數(shù)字通信、雷達(dá)信號處理、電子偵察等領(lǐng)域,理論分析和仿真實(shí)驗(yàn)表明迭代算法與已有的經(jīng)典的測頻方法相比具有測頻范圍廣、能適應(yīng)低信噪比情況、運(yùn)算量小等特點(diǎn)