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《基于非參量法的諧波頻率估計分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要摘要諧波頻率估計問題作為信息科學(xué)在信號處理領(lǐng)域的一個重要組成部分，已廣泛應(yīng)用于雷達、聲納、宇航、移動通信、語音識別、生物醫(yī)學(xué)、振動工程、遙感技術(shù)、地質(zhì)勘測以及波譜學(xué)等眾多的研究中，其重要性隨著工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而與日俱增。全世界各國的科研工作者對它相當(dāng)重視，該水平的高低，直接反映一個國家的整體科學(xué)水平。諧波頻率估計方法很多，有基于線性模型的參量法，也有基于非具體模型求解的非參量法，還有熵譜估計等。它們各自在不同的條件下表現(xiàn)出自己優(yōu)越的一面。如參量法，它在信噪比較高的情況下對短數(shù)據(jù)具有較高的頻率分辨率，較高的估計精度；非參量法中傅立葉變換具有較廣的適應(yīng)性，較快的
2、估計速度；基于空間分解的現(xiàn)代頻率估計技術(shù)對低信噪比信號也具有較高的估計精度。本論文基于信號的諧波模型，重點研究了非參量法中FFT法在提高諧波頻率估計精度中的應(yīng)用問題及基于信號空間分解的諧波頻率估計問題，主要內(nèi)容包括：(1)通過深入研究傅立葉交換的影響因素，探討了頻譜泄漏的數(shù)據(jù)誤差解釋、序列的非均勻性度量及一系列提高諧波頻率估計精度的技術(shù)和解決方案：如基于同步思想的諧波頻率估計，F(xiàn)Fr的非均勻采樣實現(xiàn)，基于FFT旋轉(zhuǎn)不變性的正弦信號頻率估計等；(2)研究了FFr的細化技術(shù)，對CZT及Zoom-FFT方法作了詳細的對比，并就存在的缺點探討了相應(yīng)的改進方法；(3)介紹了基于信號空間分
3、解的現(xiàn)代高精度諧波頻率估計的基本原理，在此基礎(chǔ)上提出了一系列快速實現(xiàn)的改進方法：如基于FFT有限域搜索的MUSIC法快速頻率估計技術(shù)，大大提高了MUSIC算法的估計速度；分析了ESPRIT算法的性能，提出了MTLS-ESPRIT方法，基于數(shù)據(jù)矩陣提出了D-ESPRIT快速實現(xiàn)方法；(4)探討了MUSIC算法在噪聲環(huán)境基于多重自相關(guān)、噪聲調(diào)制、FFT旋轉(zhuǎn)不變性、或互四階累積量的微弱信號的檢測問題?？傊?，諧波頻率估計技術(shù)是一項具有重大應(yīng)用意義的科學(xué)，本文在諧波頻率的非參量估計方法及快速實現(xiàn)方面做了歸納、總結(jié)、補充和完善。關(guān)鍵詞：頻率估計，F(xiàn)FT，空間分解，MUSIC算法，ESPRI
4、T算法AbstractAbstractFrequencyestimationofharmonicsignalsisanimportantpartofmodernsignalprocessingintheinformationscienceandiswidelyusedintheresearchofradar，sonar，spacenavigation，mobilecommunications，voicerecognition，biomedicine，vibrationengineering，remotesensing，geographyreconnaissanceandspec
5、troscopy,etc．Itisgettingmoreandmoreimportantwiththedevelopmentofindustry，agriculture，nationaldefenceandscience．Itattractsmuchattentionfrommanyresearchersintheworld．Itsdevelopmentcanreflectthescienceandtechnologylevelofacountrytosomeextent．Therearemanymethodsforharmonicfrequencyestimation，suc
6、hasparametermethodsbasedonalinearmodeling，nonparametermethodsbasedonanon-modeiingandentropyspectraestimation，etc．Allthemethodshavetheirownadvantages．Forexample，parametermethodshavehigherfrequencyestimationprecisionforashorternumericsequencewithhigherSignal—to-Noise，F(xiàn)ourieranalysisamongnon—pa
7、rametermethodsismorewidelyusedbecauseofitsfasterestimationspeed，andthemodernfrequencyestimationbasedonasignalspacedecomposionhashigherestimationprecisionevenundertheconditionof10werSignal—to-Noise．Thisdissertationstudiesthetechnologiesofharmonicfre
