針對Fitz頻率估計算法頻率估計方差在高信噪比情況下仍與克拉美勞下限存在著較大差距問題,提出了一種改進的Fitz頻率估計算法.首先定義一種廣義Kay窗函數(shù)加權(quán)的修正自相關(guān)函數(shù),然后計算修正自相關(guān)函數(shù)相位的加權(quán)和,最終得到復(fù)正弦信號的頻率估計值.仿真實驗結(jié)果表明:當(dāng)數(shù)據(jù)長度N=24,信噪比SNR=20 d B時,改進算法的頻率估計方差降低了約2 d B,且改進算法的計算復(fù)雜度與Fitz算法相當(dāng).因此,改進算法在滿足實時性要求的同時,取得了更高的頻率估計精度. 

【文章來源】：江西師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014年06期 北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

改進的Fitz頻率估計器

．為方便對比不同仿真條件下的頻率估計方差，圖2及其它仿真圖形中將方差大小以對數(shù)的形式表示，即10log(1/var(ω∧))．圖2表明:1)Fitz算法的頻率估計方差隨著信噪比增加而逐漸減小;2)J的取值越大，F(xiàn)itz算法的頻率估計方差就越接近CＲB;3)當(dāng)信噪比達(dá)到40dB時，對應(yīng)J=3的頻率估計方差曲線與CＲB之間仍然存在著約3dB的差距．圖3對比了WLP算法與UWLP算法的頻率估計方差．圖3表明:隨著信噪比的增加，UWLP算法的頻率估計方差同樣無法達(dá)到CＲB;而WLP算法的頻率估計方差能夠隨著信噪比的增加逐漸接近并最終達(dá)到CＲB．圖2Fitz算法的頻率估計方差圖3WLP與UWLP算法的頻率估計方差圖4給出了當(dāng)N=24，ω=0．1πrad·s－1時mFitz算法的頻率估計方差仿真結(jié)果，而圖5仿真了當(dāng)N=48，ω=0．2πrad·s－1時mFitz算法的頻率估計方差．圖4和圖5表明:1)隨著信噪比的增加，mFitz算法的頻率估計方差逐漸減小;2)J的取值越大，mFitz算法的頻率估計方差就越接近CＲB;3)與Fitz算法不同，mFitz算法在信噪比足夠高時，其頻率估計方差能夠逐漸接近并最終達(dá)到CＲB．圖4改進Fitz方法的頻率估計方差第6期王芳，等:一種快速高精度的改進Fitz頻率估計算法607

形中將方差大小以對數(shù)的形式表示，即10log(1/var(ω∧))．圖2表明:1)Fitz算法的頻率估計方差隨著信噪比增加而逐漸減小;2)J的取值越大，F(xiàn)itz算法的頻率估計方差就越接近CＲB;3)當(dāng)信噪比達(dá)到40dB時，對應(yīng)J=3的頻率估計方差曲線與CＲB之間仍然存在著約3dB的差距．圖3對比了WLP算法與UWLP算法的頻率估計方差．圖3表明:隨著信噪比的增加，UWLP算法的頻率估計方差同樣無法達(dá)到CＲB;而WLP算法的頻率估計方差能夠隨著信噪比的增加逐漸接近并最終達(dá)到CＲB．圖2Fitz算法的頻率估計方差圖3WLP與UWLP算法的頻率估計方差圖4給出了當(dāng)N=24，ω=0．1πrad·s－1時mFitz算法的頻率估計方差仿真結(jié)果，而圖5仿真了當(dāng)N=48，ω=0．2πrad·s－1時mFitz算法的頻率估計方差．圖4和圖5表明:1)隨著信噪比的增加，mFitz算法的頻率估計方差逐漸減小;2)J的取值越大，mFitz算法的頻率估計方差就越接近CＲB;3)與Fitz算法不同，mFitz算法在信噪比足夠高時，其頻率估計方差能夠逐漸接近并最終達(dá)到CＲB．圖4改進Fitz方法的頻率估計方差第6期王芳，等:一種快速高精度的改進Fitz頻率估計算法607

【參考文獻】：
期刊論文
[1]用4粒子Ω糾纏態(tài)實現(xiàn)多粒子隱形傳態(tài)[J]. 吳柳雯,葉志清.  江西師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(06)
[2]基于量子雙向傳態(tài)的多方量子通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方案[J]. 鄒昕,葉志清.  江西師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(05)
[3]基于自相關(guān)及相位差法的高精度頻率估計算法[J]. 楊德釗,宋凝芳,林志立,歐攀.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2011(08)
[4]基于自相關(guān)函數(shù)相位的頻率估計方法方差分析[J]. 齊國清,呂健.  大連海事大學(xué)學(xué)報. 2007(04)
[5]正弦波頻率估計的牛頓迭代方法初始值研究[J]. 鄧振淼,劉渝.  電子學(xué)報. 2007(01)

博士論文
[1]含噪實信號頻率估計算法研究[D]. 曹燕.華南理工大學(xué) 2012



本文編號：2940468