welch功率谱估计算法在相位噪声测量中的应用

《welch功率谱估计算法在相位噪声测量中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、Welch功率谱估计算法在相位噪声测量中的应用任全会。等Welch功率谱估计算法在相位噪声测量中的应用ApplicationofWelchPowerSpectrumEstimationAlgorithminPhaseNoiseMeasurement住舍金哥彦碑(郑州铁路职业技术学院电子工程系，河南郑州450052)摘要：针对传统的功率谱估计方法存在频谱分布不稳定、无法反映信号时变特性的问题，提出了一种基于Welch功率谱估计的相位噪声测量算法。该方法通过对不同的被测信号进行功率谱的估计，可以相应地选择Welch法数据分段和窗函数，并对相位

2、噪声建立数学模型。随后对相位噪声与噪声功率谱之间的关系进行了分析。测试结果表明，该方法不但具有能适应噪声信号的随机性和脉冲性的优点，而且大大减小了噪声功率谱的均方误差，能很好地应用在相位噪声测量中。关键词：相位噪声测量功率谱估计Welch法窗函数噪声功率谱均方误差中图分类号：TN912文献标志码：AAbstract：Contrarytotheproblemsexistingintraditionalpowerspectrumestimationmethod，e．g．，unstablespeetrmndistributionandtheti

3、mevaryingcharacteristicsofthesignalcannotbereflected，thephasenoisemeasurementmethodbasedonWelchpowerspectrumestimationalgorithmisproposed．Withthismethod，throughestimatingpowerspectrumofdifferentmeasuredsignal，Welchmethoddatasegmentationandwindowfunctioncanbeselectedcorres

4、pondingly，andthemathematicalmodelofphasenoiseisestablished，thentherelationshipbetweenphasenoiseandnoisepowerspectrumisanalyzed．Theresuhoftestsindicatesthatthismethodpossessesadvantagesofadaptingtherandomnessandimpulsivenessofnoisesignals，andthemeansquareerrorofnoisepowers

5、pectrumisgreatlydecreased，iteanbeappliedinphasenoisemeasurement．Keywords：PhasenoisemeasurementsPowerspectrumestimationWelchmethodWindowfunctionNoisepowerspectrumMeansquareerror()=(t)+lCOSO)lt+6()COS(O以+⋯(1)0引言式中：6(t)为随机相位噪声；6(t)COSO)t为周期性杂描述信号短期频率稳定度非常重要的指标是相位散信号。噪声，在信号处理

6、和通信领域，衡量系统性能的关键指因为噪声在实际应用中很小，所以设6(t)<<1，标也是相位噪声．所以相位噪声测量技术在电子测量被测信号可表示为：领域的地位越来越重要。相位噪声测量一个很重要的(t)=Vocos[2err0t+6(t)]方法是鉴相法。其关键技术是对鉴相结果进行功率谱rocos2crr0t一6(t)sin2crr0t(2)估计。传统的功率谱估计方法虽然频谱分辨率很高，式中：6(t)sin2~rr。t为噪声电压。根据相关函数理论，可得：但是频谱分布很不稳定，无法反映信号的时变特性⋯。Welch功率谱估计算法利用分段平均和时间窗函

7、数的()=Tm㈩Tm(t+p)思想能很好地解决这些问题。该方法根据不同的噪声信号对Welch法的参数进行调整，能很好地改善相位6)6(t+v)×噪声功率谱估计性能。—}[cos2"n"r0一cosa~rr0tcos2zrro+1相位噪声测量原理sin4~rr0tsin2~rr0]dt(3)相位噪声可表示为：因为6(t)a(t+v)和COS~'WT。t不相关，当u为定值时，cos2~rru是常数，所以：修改稿收到日期：2013—03—21。F&n()=6m(f)(t+p)c。s2耵df=第一作者任全会(1978一)，男，2008年毕业于华中

8、科技大学通信与信息系统专业，获硕士学位，讲师；主要从事信号处理和EDA技术方向的教÷cos2"rrrovF6()(4)学与研究工作。《自动化仪表》第35卷第1期2014年1月19Welch功率