一种快速高精度的改进Fitz频率估计算法

发布时间：2020-12-26 21:15

　　针对Fitz频率估计算法频率估计方差在高信噪比情况下仍与克拉美劳下限存在着较大差距问题,提出了一种改进的Fitz频率估计算法.首先定义一种广义Kay窗函数加权的修正自相关函数,然后计算修正自相关函数相位的加权和,最终得到复正弦信号的频率估计值.仿真实验结果表明:当数据长度N=24,信噪比SNR=20 d B时,改进算法的频率估计方差降低了约2 d B,且改进算法的计算复杂度与Fitz算法相当.因此,改进算法在满足实时性要求的同时,取得了更高的频率估计精度. 

【文章来源】：江西师范大学学报(自然科学版). 2014年06期 北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

改进的Fitz频率估计器

．为方便对比不同仿真条件下的频率估计方差，图2及其它仿真图形中将方差大小以对数的形式表示，即10log(1/var(ω∧))．图2表明:1)Fitz算法的频率估计方差随着信噪比增加而逐渐减小;2)J的取值越大，Fitz算法的频率估计方差就越接近CＲB;3)当信噪比达到40dB时，对应J=3的频率估计方差曲线与CＲB之间仍然存在着约3dB的差距．图3对比了WLP算法与UWLP算法的频率估计方差．图3表明:随着信噪比的增加，UWLP算法的频率估计方差同样无法达到CＲB;而WLP算法的频率估计方差能够随着信噪比的增加逐渐接近并最终达到CＲB．图2Fitz算法的频率估计方差图3WLP与UWLP算法的频率估计方差图4给出了当N=24，ω=0．1πrad·s－1时mFitz算法的频率估计方差仿真结果，而图5仿真了当N=48，ω=0．2πrad·s－1时mFitz算法的频率估计方差．图4和图5表明:1)随着信噪比的增加，mFitz算法的频率估计方差逐渐减小;2)J的取值越大，mFitz算法的频率估计方差就越接近CＲB;3)与Fitz算法不同，mFitz算法在信噪比足够高时，其频率估计方差能够逐渐接近并最终达到CＲB．图4改进Fitz方法的频率估计方差第6期王芳，等:一种快速高精度的改进Fitz频率估计算法607

形中将方差大小以对数的形式表示，即10log(1/var(ω∧))．图2表明:1)Fitz算法的频率估计方差随着信噪比增加而逐渐减小;2)J的取值越大，Fitz算法的频率估计方差就越接近CＲB;3)当信噪比达到40dB时，对应J=3的频率估计方差曲线与CＲB之间仍然存在着约3dB的差距．图3对比了WLP算法与UWLP算法的频率估计方差．图3表明:随着信噪比的增加，UWLP算法的频率估计方差同样无法达到CＲB;而WLP算法的频率估计方差能够随着信噪比的增加逐渐接近并最终达到CＲB．图2Fitz算法的频率估计方差图3WLP与UWLP算法的频率估计方差图4给出了当N=24，ω=0．1πrad·s－1时mFitz算法的频率估计方差仿真结果，而图5仿真了当N=48，ω=0．2πrad·s－1时mFitz算法的频率估计方差．图4和图5表明:1)随着信噪比的增加，mFitz算法的频率估计方差逐渐减小;2)J的取值越大，mFitz算法的频率估计方差就越接近CＲB;3)与Fitz算法不同，mFitz算法在信噪比足够高时，其频率估计方差能够逐渐接近并最终达到CＲB．图4改进Fitz方法的频率估计方差第6期王芳，等:一种快速高精度的改进Fitz频率估计算法607

【参考文献】：
期刊论文
[1]用4粒子Ω纠缠态实现多粒子隐形传态[J]. 吴柳雯,叶志清.  江西师范大学学报(自然科学版). 2013(06)
[2]基于量子双向传态的多方量子通信网络的构建方案[J]. 邹昕,叶志清.  江西师范大学学报(自然科学版). 2013(05)
[3]基于自相关及相位差法的高精度频率估计算法[J]. 杨德钊,宋凝芳,林志立,欧攀.  北京航空航天大学学报. 2011(08)
[4]基于自相关函数相位的频率估计方法方差分析[J]. 齐国清,吕健.  大连海事大学学报. 2007(04)
[5]正弦波频率估计的牛顿迭代方法初始值研究[J]. 邓振淼,刘渝.  电子学报. 2007(01)

博士论文
[1]含噪实信号频率估计算法研究[D]. 曹燕.华南理工大学 2012



本文编号：2940468