基于改进精估计与FrFT的Chirp信号参数估计

作者：刘**^*; 李康; 廖烨; 周文峰

来源：电讯技术, 2020, 60(09): 1080-1086.

• 线性调频信号
• 参数估计
• FrFT插值

为了解决Chirp信号参数估计在低信噪比下保持高精度等问题,提出了一种基于粗精二次估计的Chirp参数算法。粗估计采用分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,Fr FT),能够在低信噪比下检测到Chirp信号并估计出调频率的范围。同时,提出了一种Fr FT插值算法提高Fr FT估计中心频率的精度。精估计根据信号能量和周期长度一定时Chirp信号频谱幅度的平方与调频率成反比的特性,不断地用已知Chirp信号的共轭与未知Chirp信号相乘,寻找使相乘后频谱幅度平方最大的已知Chirp信号的调频率。为了提高精估计算法性能,用提出的H-Rife算法估计中心频率和相乘后信号的频谱中最大的幅值。用二分法代替等步长使精估计在粗估计出的调频率范围内搜索,极大降低了复杂度。在信噪比不小于-10 d B时,该算法估计调频率归一化均方误差(Normalized Mean Square Error,NMSE)较Fr FT线性提升,估计中心频率NMSE较Fr FT线性提升,接近克拉美罗界。

• 单位
  重庆邮电大学; 通信与信息工程学院