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《频点自跟踪自适应频率估计器性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第7期电子学报Vol.33No.72005年7月ACTAELECTRONICASINICAJuly2005频点自跟踪自适应频率估计器性能研究梁国龙,杨春,王德俊(哈尔滨工程大学水声工程学院,黑龙江哈尔滨150001)摘要:基于二阶自适应陷波滤波器的频率估计器是工程上常用的单频信号频率估计器,其前提是参考信号相对输入信号频偏较小.随着频偏的增大,自适应频率估计的偏差和方差也随之增大.本文分析了自适应频率估计器的性能及频偏的影响,得出了自适应频率估计方差下限的公式及达到此
2、下限的条件.提出了频点自跟踪自适应频率估计器.仿真与理论结果均表明相同条件下该估计器较自适应频率估计器明显减小了估计偏差和方差,在中等信噪比下估计方差可减小到自适应频率估计方差的百分之一.只要信噪比不甚低,频点自跟踪频率估计是无偏的且估计方差接近理论下限.关键词:频点自跟踪;自适应频率估计;频偏;方差;下限中图分类号:TN99,TN97文献标识码:A文章编号:03722112(2005)07120405ResearchonPropertiesofFrequencyAuto
3、TrackingAdaptiveFrequencyEstimatorLIANGGuolong,YANGChun,WANGDejun(CollegeofUnderwaterAcousticEngineering,HarbinEngineeringUniversity,Harbin,Heilongjiang150001,China)Abstract:Frequencyestimatorwhichbasedontwo-orderadaptivenotchfilteristheonefrequen
4、tlyusedforsinusoidonengineering,withapreconditionthatthereisasmallfrequencybiasofreferencesignaltoinputsignal.Withfrequencybiasincreasing,estimatedbiasandvarianceofadaptivefrequencyestimator(AFE)enlarge.InthispaperpropertiesofAFEandinfluencesoffrequ
5、encybiasareanalyzed,andformulaonestimatedvariancelowerboundisderived,andconditionwhichisrequiredbytheboundisgot.Frequencyautotrackingadaptivefrequencyestimator(FATAFE)isbroughtforward.SimulationandtheoreticalresultsshowthatunderthesameconditionsFATA
6、FEdecreasesobviouslyestimatedbiasandvariancerelativetoAFE,andundermediumsignaltonoiseratioconditionestimatedvarianceofFATAFEcanbedeclinedtoonepercentofthatofAFE.FATAFErealizesunbiasedestimationanditsestimatedvarianceapproachestotheoreticallowerbound
7、ifonlysignaltonoiseratioisnotverylow.Keywords:frequencyauto-tracking;adaptivefrequencyestimator;frequencybias;variance;lowerbound信号幅度、相位等优点.此外进行频率估计还有准正交采样1引言[2][9,10]法,余弦函数法,复互协方差法等.频率估计是一个经典命题,对单频信号的频率估计更是以上诸方法中准正交采样法要求采样率为信号载频的四得到了广泛关注并进行了卓有成
8、效的研究.一些精度较高、计倍.过零检测类方法对噪声比较敏感,随着信噪比降低性能急算简便的频率估计算法,在工程上仍比目前的非线性高分辨剧下降.线性预测类的频率估计器适用于中高信噪比.Clark[3][7]谱估计技术拥有更广泛的应用领域.如Lank等提出的线性son等人的研究表明,加Kay窗的线性预测频率估计方差是[4]预测频率估计器,以及在此基础上加Kay窗的线性预测频样本长度和信噪比的函数,样本较短时,达到CRLB并不要求[5]率估计器.后者与Tretter提出的线性回归频率估计
