基于二分法改进的Chirp信号参数估计算法

作者：刘**^*; 廖烨; 李康; 周文峰

来源：光通信研究, 2020, (02): 61-66.

DOI：10.13756/j.gtxyj.2020.02.013

• 啁啾信号
• 二分法
• 修正的幅度插值
• 短时傅里叶变换

针对啁啾(Chirp)信号参数估计的高复杂度和在低信噪比(SNR)下保持高精度等问题,文章提出了一种改进的Chirp信号参数估计算法。该算法根据当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,不断地产生已知Chirp信号的共轭与未知Chirp信号相乘,找到使相乘后频谱幅度平方最大的已知Chirp信号的调频率。为了做到参数估计的高精度,用修正的幅度插值(M-Rife)算法估计中心频率和修正相乘后信号频谱的幅值。将该算法与短时傅里叶变换(STFT)结合,首先用STFT估计出调频率的大致范围和信号周期,然后用二分法代替等步长使改进的Chirp信号参数估计算法在这个大致范围内搜索,极大地降低了计算复杂度。实验结果表明,在SNR≥-10 dB时,该算法估计调频率归一化均方误差(NMSE)要优于分数阶傅里叶变换(FRFT)约1～2 dB,接近克拉美罗下界(CRLB)。

• 单位
  重庆邮电大学; 通信与信息工程学院