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基于自相关检测法和能量重心法的正弦信号频率估计算法

发布时间:2018-06-17 04:11

  本文选题:频率估计 + 正弦信号 ; 参考:《科学技术与工程》2014年03期


【摘要】:为了提高淹没在高斯白噪声中的实正弦信号的频率估计精度,提出了一种综合的结合自相关检测法和能量重心法的正弦信号频率估计算法。该算法首先通过多次自相关运算对输入信号进行预处理,可检测出淹没在噪声中的微弱正弦信号,来提高信噪比;然后对信号进行FFT(fast fourier transform)运算可得信号的功率谱,通过搜索最大值谱线的位置可粗估计出信号频率;最后运用离散频谱能量重心法,可精确估计出正弦信号的频率。仿真结果表明本算法在整个频段上频率估计性能比较稳定、频率估计的均方根误差更小,性能优于Rife算法、Quinn算法和能量重心法,并易于硬件实现,具有工程实用价值。
[Abstract]:In order to improve the frequency estimation accuracy of real sinusoidal signals submerged in white Gao Si noise, a new frequency estimation algorithm for sinusoidal signals is proposed, which combines autocorrelation detection method with energy center of gravity method. Firstly, the input signal is preprocessed by multiple autocorrelation operations, which can detect the weak sinusoidal signal submerged in noise to improve the signal-to-noise ratio (SNR), and the power spectrum of the signal can be obtained by FFTfast fourier transform. The signal frequency can be estimated roughly by searching the position of the maximum spectral line, and the frequency of sinusoidal signal can be estimated accurately by using the discrete spectrum energy barycenter method. The simulation results show that the performance of the algorithm is stable in the whole frequency band, the root mean square error of the frequency estimation is smaller, the performance is better than the Quinn algorithm of rife algorithm and the energy center of gravity algorithm, and it is easy to be implemented in hardware, so it has practical value in engineering.
【作者单位】: 中北大学电子测试技术国家重点实验室;
【分类号】:TN911.23

【参考文献】

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2 柏林;董鹏飞;刘小峰;徐冠基;;比值法的频率估计精度分析[J];重庆大学学报;2010年10期

3 范晓志;王长广;黄晓红;宋学君;;基于小波分析和多重自相关法的微弱信号检测技术[J];计算机应用与软件;2007年05期

4 邓振淼;刘渝;王志忠;;正弦波频率估计的修正Rife算法[J];数据采集与处理;2006年04期

5 王旭东;刘渝;邓振淼;;基于修正Rife算法的正弦波频率估计及FPGA实现[J];系统工程与电子技术;2008年04期

6 丁康,江利旗;离散频谱的能量重心校正法[J];振动工程学报;2001年03期

7 林慧斌;丁康;;离散频谱四点能量重心校正法及抗噪性能分析[J];振动工程学报;2009年06期

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【共引文献】

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3 李杨;张宁;杨强;;基于最大偏差准则的频率估计修正常数选择方法[A];全国第二届信号处理与应用学术会议专刊[C];2008年

4 张冬玲;葛临东;;能量重心校正法估计MPSK信号载波频差[A];2009年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2009年

5 张庆国;;一种改进的单频信号快速频率估计方法[A];第十二届船舶水下噪声学术讨论会论文集[C];2009年

6 曹翌;丁康;杨志坚;;一种不依赖窗谱函数的通用离散频谱校正方法[A];2008年全国振动工程及应用学术会议暨第十一届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2008年

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【二级参考文献】

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2 张昌菊,唐斌;单频信号快速频率估计算法比较及改进[J];电讯技术;2005年01期

3 赵晓群;郭亮杰;李立志;崔炳胜;;水声通信变步长自适应多普勒补偿[J];燕山大学学报;2009年04期

4 丁屹峰,程浩忠,吕干云,占勇,孙毅斌,陆融;基于Prony算法的谐波和间谐波频谱估计[J];电工技术学报;2005年10期

5 谢小荣,韩英铎;电力系统频率测量综述[J];电力系统自动化;1999年03期

6 朱雪田,彭玉华,周正,于岱峰;低信噪比下的提高正弦波频率估计精度算法[J];电路与系统学报;2001年04期

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5 朱彤;基于正交频分复用的水声通信技术研究[D];哈尔滨工程大学;2004年

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5 王旭东;刘渝;邓振淼;;基于修正Rife算法的正弦波频率估计及FPGA实现[J];系统工程与电子技术;2008年04期

6 蒋毅;古天祥;;基于有限域搜索的MUSIC法快速频率估计[J];仪器仪表学报;2006年11期

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4 黄宣钧;覃团发;罗会平;;一种用改进MUSIC算法进行频率估计的方法[A];2008通信理论与技术新发展——第十三届全国青年通信学术会议论文集(下)[C];2008年

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6 王党卫;;一种直扩信号快速捕获方法研究及实现[A];2008年船舶通信导航学术年会论文集[C];2008年

7 闻翔;刘双平;酒东萍;;频率估计的内插算法[A];开创新世纪的通信技术——第七届全国青年通信学术会议论文集[C];2001年

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3 成都 常青 供稿;2003年全国大学生电子设计竞赛试题[N];电子报;2003年

4 江西 曾海萍;ECG-5151心电图机常见故障检修[N];电子报;2004年

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10 山西 王成保;放大器技术指标与音质的关系(七)[N];电子报;2007年

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3 王琳凯;无线通信中剪枝FFT算法研究及其可配置VLSI设计与实现[D];复旦大学;2012年

4 曹燕;含噪实信号频率估计算法研究[D];华南理工大学;2012年

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8 何伟;新型宽带数字接收机[D];电子科技大学;2004年

9 齐国清;FMCW液位测量雷达系统设计及高精度测距原理研究[D];大连海事大学;2001年

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4 张海军;基于最大似然法的正弦信号频率估计研究[D];新疆大学;2003年

5 曾滔;基于TMS320F2812的电能质量检测系统设计[D];厦门大学;2009年

6 张敬波;基于DSP的傅里叶光谱仪测量控制系统[D];吉林大学;2005年

7 张亚;基于FPGA的数字相位计的研究与实现[D];安徽理工大学;2005年

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9 张启福;DSP在电力系统谐波检测中的应用[D];大连理工大学;2006年

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本文编号:2029612

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