短樣本信號的全相位參數(shù)估計及重構(gòu)算法的研究.pdf

1、信號參數(shù)估計及重構(gòu)理論在雷達通信、語音處理、故障診斷乃至醫(yī)學診療等領(lǐng)域至關(guān)重要。然而當樣本不足時,現(xiàn)有信號參數(shù)估計和重構(gòu)方法的性能都會嚴重下降。例如正弦信號由共軛復指數(shù)頻率成分構(gòu)成,當樣本占據(jù)的支撐區(qū)間過短時,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、相位和幅值的估計精度;近年來,作為研究熱點的壓縮感知信號重

2、構(gòu)技術(shù),其性能也受到樣本長度的影響,樣本過短會導致重構(gòu)誤差變大。針對以上信號處理各領(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的全相位參數(shù)估計及重構(gòu)算法來解決。
　　為高精度地測量短樣本信號參數(shù),論文將全相位FFT譜分析推廣到全相位DTFT情況,進而對短樣本正弦信號和密集譜信號做參數(shù)估計。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。當用于短區(qū)間正弦波頻

3、率估計時,既可以通過全相位DTFT的振幅譜搜索獲得比傳統(tǒng)DTFT更高的頻率估計精度,又可以通過相位譜極值點掃描進一步提高頻率估計精度;當用于短樣本雙頻密集譜估計時,論文證明了在無法辨認各幅值譜峰時(即使譜間隔小于1個頻率分辨率),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;實驗表明,該算法消耗樣本量少、重構(gòu)精度高、抗噪能力強。
　　信號重構(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,因而需耗費很