谱估计

摘要： 目的 为了提高声表面波(Surface acoustic wave,SAW)温度传感器的测量精度,设计一种基于PSO-ESPRIT算法的高精度SAW温度传感器解调方法。方法 以ESPRIT谱估计方法为基础,把Hankel矩阵的时间窗长度与计算噪声方差时的K值作为粒子群优化(Particle swarm optimization, PSO)算法的输入变量,并以频率估计标准差作为粒子的适应度函数,利用PSO对ESPRIT算法中的参数进行优化,以改善频率估计精度,从而提高SAW回波信号频率估计的分辨率,实现SAW温度传感器的高精度解调。结果 仿真和实验结果表明,所设计的方法与其他谱估计算法相比,其对SAW回波信号估计的频率误差最小,标准差小于0.66kHz。把设计的算法用于SAW温度传感器的温度解调,得到的温度值与实际温度的误差小于0.4°C。结论 测试结果说明,设计的温度解调方法提高了SAW回波信号频率解调精度,可用于SAW温度传感器的解调,实现了对食品包装储运过程中温度的实时监测。

摘要： 为推广频率法胎压监测系统实际使用,研究了车辆速度和载荷变化对振动频率的影响。以频率法胎压监测原理为基础,设计轮速传感器信号采集电路;对轮速信号异常点和轮齿误差进行修正。通过Fourier变换和模型参数估计2种方法,在40~100 km/h速度区间,在空载(仅前排2人)、半载(4人)、满载(4人加后备箱50 kg)3种载荷状态下,计算了扭转振动频率。进行了试验测试。统计测试结果表明:自由驾驶状态4轮缺气报警时间为6~8 min,速度补偿前报警时间为12~15 min;不同载荷无误报。该方法解决了报警时间过长和误报问题,提高了胎压监测系统性能。

摘要： 针对往复机轴承性能衰退评估中模型适应性和指标量化困难等问题,提出一种基于奇异谱分布与核模糊C均值聚类算法(KFCM)的性能衰退评估方法。利用变分模态分解(VMD)算法提取并优选主模态多重分形奇异谱(MSS)构成谱形态参量,经奇异值分解降噪处理,建立KFCM与二叉树支持向量机相结合的评估模型,并给出完整的轴承性能衰退评估流程;进行压缩机轴承磨损故障模拟及算法对比分析。结果表明:该方法能有效评定滑动轴承磨损故障性能衰退程度。

摘要： 针对马尔可夫过程的谱估计算法利用了非负投影而导致估计矩阵不能满足低秩要求的问题,提出一个低秩谱估计算法(Low-rank Spectral Estimation Algorithm,LRSEA):首先,建立秩约束状态转移矩阵集合的局部Lipschitz型误差界,并给出满足该集合误差界不等式的近似投影矩阵;然后,基于近似投影矩阵对现有的谱估计算法进行低秩修正,得到LRSEA算法,并为该算法建立统计误差界。通过人工合成数据实验对LRSEA算法、经验估计方法和谱估计方法进行比较,结果表明LRSEA算法的估计误差最小。最后,将LRSEA算法与k-均值聚类算法结合应用到纽约市曼哈顿岛出租车轨迹的分析问题。

摘要： 本文介绍了一种结合最小值控制的递归平均(MCRA)噪声谱估计和最优改进对数幅度谱估计(OM-LSA)的语音增强算法.MCRA对于噪声的估计是无偏的,对输入信噪比和加性噪声具有鲁棒性,计算效率高,并且能够快速跟踪噪声谱.而OM-LSA既可保留语音周期成分,又可避免音乐噪声残留,两个算法相结合可以实现最优滤波,取得较好的噪声抑制效果.

摘要： 针对短波沃森瓦特测向系统,提出了一种基于波束形成的测向算法,该算法将沃森瓦特接收机的三个通道输出进行线性组合,形成阵列测量矢量,采用最小方差无失真波束形成器进行空域滤波测向。与传统沃森瓦特算法相比,该方法充分利用了爱德考克天线的阵列孔径。计算机仿真表明,所提算法的测向精度优于传统算法。

摘要： 机动目标逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)成像中,在对目标回波进行平动补偿之后,每一个包含目标散射点的距离单元的回波都可以表示为多分量的线性调频信号.鉴于机动目标散射点多普勒频率的时变特性,传统的距离-多普勒(Range Doppler,RD)算法获得的机动目标ISAR图像是模糊的.本文提出一种联合短时傅里叶变换(Short Time Fourier Transform,STFT)和多重信号分类(Multiple Signal Classification,MUSIC)谱估计的方法来克服目标机动对成像的影响,首先利用STFT截取部分信号以降低较长时间内目标机动对成像的影响,然后通过MUSIC谱估计算法克服"不确定"原则对STFT分辨率的限制,从而获得高分辨的机动目标ISAR图像.最后,通过散射点模型仿真和波音B727实测数据验证本文所提方法的有效性.

摘要： 针对现阶段火箭发射遥测、外测、安控(简称遥外安)分离体制下频率和设备资源占用多、系统构成复杂等弊端,开展了遥外安一体化火箭天基测控系统架构设计,完成了星载遥外安一体化无线电设备的系统模块设计,并针对卫星对火箭的测向技术难点,提出了基于相控阵天线的空间谱估计高精度测向与捕获跟踪方法,开展了针对发射场景的火箭测向仿真分析.仿真结果表明:提出的测向方法在满足星载设备遥外安一体化需求的同时具有高精度特点,能够为遥外安一体化火箭天基测控设计提供参考.

摘要： 针对传统多信号分类(MUISC)算法运算量大、复杂度高、不利于工程实现的问题,对MUSIC算法的快速到达方向(DOA)估计进行了研究.使用传播算子(PM)算法与对称压缩谱相结合的测向方式实现快速DOA估计,首先通过协方差矩阵划分的方式,直接求出与噪声子空间等价的传播算子矩阵,避免了特征分解较高的计算复杂度和运算量,然后再通过对称压缩谱算法优化谱峰搜索,使得谱峰搜索的运算量减半.通过谱压缩的求解方法会产生镜像对称的入射角,最后对模糊值进行解模糊即可获得正确的入射角.通过仿真验证,该算法具有较好的估计性能.

摘要： 为了从含噪信号中准确高效地提取出旋涡脱落频率,采用基于Burg算法的AR模型谱估计对测量介质为水、流量范围为3～35 m3·h-1的涡街流量计输出信号进行分析,讨论了AR模型阶次对旋涡脱落频率估计性能的影响,建立了频率相对误差小于3％的AR模型最小阶次与旋涡脱落频率的拟合关系式.结果表明,基于Burg算法的AR模型谱估计对涡街流量计旋涡脱落频率的提取精度较高;AR模型的阶次对Burg算法的谱估计精度和计算效率有重要影响,应选用匹配的AR模型阶次对涡街流量计输出信号进行估计;AR模型最小阶次随旋涡脱落频率的增大而减小.

摘要： 处理存在采样数据丢失的谱估计问题,可以直接对已获得的采样数据进行谱估计,另一种思路是首先恢复丢失采样数据再对恢复后的整体数据进行谱估计.基于后一种思路,文章提出一种新算法:首先利用lq范数(0＜q＜1)矩阵填充来恢复丢失的采样数据,然后对恢复后的整体数据进行迭代自适应谱估计.仿真结果表明,在文章仿真条件下,采样数据丢失小于10％时,相比于直接IAA谱估计和经过其他数据恢复方法后再进行IAA谱估计,文章方法对于真实频率成分的估计更加准确.

摘要： 以PCM/FM遥测信号软件解调为研究背景,针对经典谱估计方法在解调过程中,频率分辨率受制于数据窗口长度的问题,引入AR模型参数估计的现代谱估计方法.首先对AR模型谱估计方法和经典谱估计方法在处理短数据情况下进行性能仿真比较分析；其次将这种方法应用于PCM/FM信号解调,重点分析对频率分辨率的影响,提出这种方法的前瞻性.

摘要： 地球介质是非完全弹性的,地震波在其中传播时,介质粘滞性引起的吸收作用造成地震波的能量衰减和速度频散,这种介质所固有的衰减特性通常用品质因子Q来描述.由于品质因子的存在,使得地震波在传播过程中高频能量衰减严重于低频能量,高频成分传播速度快于低频成分,造成地震剖面深层能量变弱、频带变窄、同相轴连续性变差,从而导致资料的分辨率降低,增加了地震资料精细解释的困难.因此,研究地震波的传播规律,准确估算地层品质因子以进行反Q滤波补偿从而提高地震资料分辨率对于地震勘探具有十分重要的理论和实际意义.本文采用数值模拟的方式对谱比法、质心频移法和峰值频移法进行了系统研究，并同时利用Fourier变换和Multitaper两种方法进行谱估计，以对比方法的精度和稳定性。rn 500次随机噪声数值模拟试验发现，谱比法估计结果的趋势与真实值保持一致，但分布宽度较宽，部分估计结果偏离真实值较远;质心频移法估计结果的趋势与真实值有所偏离，与谱比法相比，其结果的分布宽度更宽，较多的估计结果偏离真实值;峰值频移法估计结果的趋势严重偏离真实值，在噪声的影响下，绝大部分估计结果与真实值相去甚远。因此，综合考虑方法的精度和稳定性，谱比法优于质心频移法，质心频移法优于峰值频移法。

摘要： 根据福建沿海海域共11个临时波浪观测站的原始随机波面观测记录,用自相关函数法、快速傅里叶变换法、最大熵谱法进行谱估计,得到波谱各特征参数,对各站的粗谱进行平滑和分析,筛选出研究海域各站海浪的样本谱,将平滑后的谱形无维量化,得到福建沿海海域海浪无维量平均谱曲线并求出对应谱参数,得到11个观测站谱峰频率f0介于0.11～0.30,以莆田平海1站谱峰频率最小,泉州石湖站谱峰频率最大,特征频率μ10、μ20分别介于1.05～2.30、1.39～1.92,谱宽度ε介于0.76～0.84.采用5种理论频谱模式对实测无维量谱进行拟合,根据拟合结果推荐JONSWAP谱或莆田谱作为福建沿海近岸海域的海浪谱型,对该海区的工程建设、海浪预报警报和海浪理论研究具有较好的参考作用,对中国其他类似海域也有一定的参考价值.

摘要： 本文提出了一种新的叠加对数谱平均法中的相位解卷方法，通过引入保角变换，有效避免了地震记录相位谱卷绕对子波相位谱估计的影响，将保角变换应用到多道叠加对数谱平均中，有效避免了地震子波相位谱估计中地震记录相位主值卷绕的影响。

摘要： 语音增强是语音处理技术的重要分支,其目的是通过消除环境噪声、尽可能地从带噪语音中提取纯净语音信号。本文概述了语音增强技术的原理和几种典型处理方法,对谐波增强法、参数模型法、基于谱估计的增强法、子空间法及小波变换增强法作了简要分析,指出其特点,并对语音增强技术的发展作出展望。由于噪声的来源和种类复杂、多样,语音增强处理方案应根据具体应用环境合理选择或组合相关算法。

摘要： 为实现含噪声LFM信号参数的快速检测和精确估计，本文提出了一种基于延时相关解线调的最大似然估计(MLE)改进算法，即首先在时域内进行延时相关解线调，对解线调后含噪声信号进行经典功率谱估计，得到调频斜率的粗略估计，然后将此估计值作为MLE的初始值，再对解线调后的信号参数进行估计，得到调频斜率的精确估计值，用此精确估计值对原LFM信号进行解线调，再以同样的思路可以得到LFM信号初始频率的精确估计值。仿真实验证明了该算法的有效性。

摘要： 基于齿谐波检测来估计转速的方法由于其不依赖于电机参数的优越性而受到关注。本文采用数字信号处理技术实现齿谐波信号的提取,并利用混叠技术来提高齿谐波谱峰的识别。通过对比不同的谱估计方法展开齿谐波频率分辨能力的研究。实验结果表明最大熵谱估计方法在精度上有所提高且在实时性上也获得更好的性能。

摘要： 河海大学自2010年起在江苏响水、蛎蚜山和大丰分别陆续建立了野外观测基地,旨在全面系统地认识江苏近海动力环境,为江苏近海发展提供必要的研究依据.基于响水站2011年一整年8760笔波浪浮标资料,采用快速傅里叶变换法,基于Neumann谱型基本构成,给出了响水海域的海浪推荐谱,进而利用2012年1月的波浪实测资料对该推荐谱进行了对比验证,明确了该推荐谱的合理性和指导价值.

摘要： 一种接收装置,包括一个接收机,接收通过具有不同传播延迟的多条传播路径的信号,将这些信号转换成数字样本供处理。一个信道估计器跟所述接收机连接,周期性地将选择出来的对应于已知码元的数字样本组进行相关运算,并且周期性地产生跟有延迟的传播路径的幅度和相位有关的数字估计。一个滤波器系统,利用周期性地改变到数字估计变化中心频率上的滤波器对数字估计进行滤波。一个数据译码器跟所述接收器和滤波器系统连接,利用滤波以后的估计和数字数据对数据进行译码。

摘要： 本发明公开了一种分步估计的空域信号空间谱估计方法，其特征是，根据空域信号具有稀疏性的特点，将空域信号与压缩感知方法结合，对感兴趣的空间划分为较大区域，对空间谱进行一次预估计，通过自适应的方法将以预估计结果为中心的邻域视为感兴趣空间，对此空间进行细分，再次利用压缩感知方法得出空间谱的精确估计。本发明所达到的有益效果：本方法具有在少测量数、低信噪比条件下即可对含有空间上相距较近信号的多目标空间谱进行精确估计，且更加易于硬件存储实现的优点。

摘要： 描述了用于在多载波系统中执行信道估计的技术。首先，基于在不同符号周期内在不同子带集合上发送的窄带导频，或者基于在系统中的所有或大部分子带上发送的宽带导频，获得对无线信道的频率响应估计。对频率响应估计执行频谱估计，以确定频率信道估计的至少一个频率分量，每个频率分量指示在对无线信道的脉冲响应估计中的信道抽头的延迟。随后，基于由频谱估计确定的频率分量获得对无线信道的信道估计。该信道估计可以是信道配置、脉冲响应估计、改进的频率响应估计、信号到达时间或者关于无线信道的某些其它相关信息。

摘要： 本发明公开了一种分步估计的空域信号空间谱估计方法，其特征是，根据空域信号具有稀疏性的特点，将空域信号与压缩感知方法结合，对感兴趣的空间划分为较大区域，对空间谱进行一次预估计，通过自适应的方法将以预估计结果为中心的邻域视为感兴趣空间，对此空间进行细分，再次利用压缩感知方法得出空间谱的精确估计。本发明所达到的有益效果：本方法具有在少测量数、低信噪比条件下即可对含有空间上相距较近信号的多目标空间谱进行精确估计，且更加易于硬件存储实现的优点。

摘要： 描述了用于在多载波系统中执行信道估计的技术。首先，基于在不同符号周期内在不同子带集合上发送的窄带导频，或者基于在系统中的所有或大部分子带上发送的宽带导频，获得对无线信道的频率响应估计。对频率响应估计执行频谱估计，以确定频率信道估计的至少一个频率分量，每个频率分量指示在对无线信道的脉冲响应估计中的信道抽头的延迟。随后，基于由频谱估计确定的频率分量获得对无线信道的信道估计。该信道估计可以是信道配置、脉冲响应估计、改进的频率响应估计、信号到达时间或者关于无线信道的某些其它相关信息。

摘要： 本发明提供了基于空间谱估计的被动雷达导引头二维测向方法及装置，属于电子对抗技术领域，方法包括：将被动雷达导引头对应的天线阵在俯仰面和/或方位面上转动；设定辐射源数量N；采用空间谱估计方法，估计辐射源相对于天线阵坐标系的空间谱；利用俯仰面和方位面上的转动角，计算旋转矩阵；计算各辐射源相对于被动雷达导引头机体坐标系的空间谱；采用Kalman滤波，生成时间T内辐射源相对于被动雷达导引头机体坐标的空间谱；若所有两两俯仰角的差值和两两方位角的差值分别均大于俯仰角分辨角和方位角分辨角，则N为估计的辐射源数量，否则N减1。本发明可以解决基于信息论的辐射源数估计方法繁琐且在复杂电磁环境中准确度不高的问题。

摘要： 本发明属于声纳信号处理领域，公开了加窗二维解卷多波束功率谱估计算法，其步骤包括根据阵列结构、处理频段预先计算、存储每一个扫描指向(θ,F)的导引向量全集，即点扩展函数；采用k点阵元时域数据进行加窗傅里叶变换，得到第n批阵元频域数据；采用预存的导引向量集进行加窗波束形成器处理得到多波束功率谱估计结果；用离散二维积分形式的R‑L迭代算法对空域‑时域加窗的多波束功率谱二维解卷处理，估计出目标的真实能量分布估计PBout；在完成解卷处理之后，对PBout进行二维谱峰搜索，以极值点中最小值作为背景估计，对所有非极值点背景平滑，得到新的多波束功率谱估计。本发明方法有效改善了被动声纳窄带警戒的性能，具有较强的工程实践意义。

摘要： 本发明提供一种均匀线阵MUSIC空间谱估计方法，应用于雷达通信、导航的目标测角，该方法包括：获取阵列接收信号的协方差矩阵；对协方差矩阵进行托普利兹预处理；对托普利兹预处理后的矩阵进行特征分解；利用特征分解后的特征值进行信源数目估计；利用阵列接收信号的导向矢量构造误差校正矩阵；利用信号子空间中的导向矢量与噪声子空间的近似正交性以及误差校正矩阵构造谱估计公式，进行优化搜索。本方法在多种非理想因素同时存在时，仍然可以稳定、准确估计回波信号的波达方向。

摘要： 本发明提供了一种多通道空间谱估计测向系统及方法，系统包括天线阵列、射频开关矩阵、多通道接收机、射频开关矩阵控制器、嵌入式计算机、校正信号源、校正分配网路、电源单元；多通道接收机在初始化工作时，进行了预校正处理，统一消除了各接收通道硬件上幅度、相位的固有误差。系统测向时，多通道接收机同步采集和测量校正信号源产生的标准源信号，形成校正数据，在预校正处理消除射频接收通道固有幅相误差的基础上，再利用校正数据对测量的信号数据进行一次幅相修正，尽可能确保各个接收通道数据的幅相一致性，既消除了固有的幅相误差也解决了多次信号数据测量时信号的瞬态信号特征的不一致的问题，提高了空间谱估计测向系统的测向准确度。

摘要： 本发明公开一种高分辨率谱估计声阵列成像方法，包括：对麦克风阵列接收的声音信号进行快速傅里叶变换，得到频域数据；通过恒定束宽波束形成器确定高分辨区域和低分辨率区域；通过延时求和波束形成器计算低分辨率声压分布；在高分辨率区域，对低分辨率声压分布进行排序，聚焦声源位置点附近，提升分辨率后再计算空间谱分布，如此循环迭代最终达到目标空间高分辨率；对声源高分辨率空间谱进行频率点能量排序，聚焦声源频率点附近，提升频率分辨率，计算非整数数字傅里叶变换，计算频率谱，如此循环迭代最终达到目标频率高分辨率。利用本发明，可以有效减小环境噪声区域的声压分布计算，得到声源附近高分辨率的空间和频率声像图分布。