加性噪声中未知分量数的谐波恢复方法研究

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谐波的处理方法(一)

谐波的处理方法(一)

谐波的处理方法(一)谐波的处理谐波是一个重要的音频信号处理概念,它在音乐、声音设计和音频工程中扮演着重要的角色。

本文将介绍一些常见的处理谐波的方法,包括谐波增强、谐波抑制和谐波修饰。

谐波增强谐波增强是一种使音频信号中谐波成分增加的方法。

这种方法可以使音频听起来更加饱满、丰富和生动。

下面是一些常见的谐波增强技术:•音频合成器:使用合成器生成谐波波形,并将其与原始信号混合。

这种方法常用于音乐制作和声音设计领域。

•EQ(均衡器):通过增强谐波频段的增益来增加谐波成分。

这可以通过提高低频和高频区域的增益来实现,以突出低音和高音的谐波。

•压缩:使用压缩器调控动态范围,增强谐波的能量。

压缩能够让弱音部分更加清晰,让响亮部分更加饱满,从而改善谐波的表现。

•音频效果器:包括失真效果器、过载效果器等,可以通过添加谐波失真来增强音频信号的谐波成分。

谐波抑制在某些情况下,我们可能需要抑制音频信号中的谐波成分。

以下是一些常见的谐波抑制技术:•消除器:使用消除器来取消特定谐波频率的能量。

消除器可以根据输入音频的频谱信息,产生反相信号以抵消谐波,从而减少谐波的影响。

•降噪滤波器:通过设置滤波器来削弱高频谐波成分。

这种方法常用于音频修复和降噪领域,有助于减少噪音和谐波带来的干扰。

•相位反转:通过反转某些频率范围内的相位来削弱谐波成分。

这种方法需要精确的相位调整,通常在实验性的音频处理中使用。

谐波修饰有时候,我们希望改变音频信号中谐波的特性,以达到特定的声音效果。

以下是一些常用的谐波修饰技术:•音调修饰:改变音频信号的音高以改变谐波的频率比例。

这可以通过音高转调、合成和采样率转换等方法实现。

•谐波平衡:通过调整谐波频率的比例和幅度,使声音更加平衡和和谐。

这通常需要精细的音频处理和混音技巧。

•动态谐波:通过应用动态效果(如自动化控制、音量过渡等)来改变音频信号中谐波的特性。

这种方法可以使谐波的出现和强度随时间变化。

在音乐制作、声音设计和音频工程中,正确处理谐波是非常重要的。

5.7 因果ARMA模型辨识 高斯有色噪声中的谐波恢复 清华大学《现代信号处理》讲义 -张贤达

5.7 因果ARMA模型辨识 高斯有色噪声中的谐波恢复 清华大学《现代信号处理》讲义 -张贤达


k 2
( j ) h ( j + n ) ∑ a (i ) h ( j + m i )
i =0
p
b( j + m )
∵ ∑ a (i ) x ( n i ) = ∑ b ( j ) e ( n j )
i=0 j =0
q
h
δ
修正Yule-Walker方程: 方程: 修正 方程
∑ a (i ) c
Φ 4 = Φ1 + Φ 2 + Φ 3
四阶累积量定义
c4 x (τ 1 ,τ 2 ,τ 3 ) = cum x * ( n ), x ( n + τ 1 ), x ( n + τ 2 ), x ( n + τ 3 ) = α (1)α (2)α (3)α * (4) e j (ω1τ1 +ω 2τ 2 +ω 3τ 3 ) +
τ1 = τ 2 = τ 3 = τ
c4 x (τ ,τ ,τ ) = ∑ α (i ) e jωiτ = c4 x (τ )
4
i =1 p
虚拟谐波: 虚拟谐波:
x ( n ) = ∑ α (i ) e j (ω i n +Φ i )
2 i =1
p
Rx (τ ) = ∑ α (i ) e jωiτ
f m +1 ( m, 0) ≠ 0
比检验 f ( m, 0) ≠ 0 更稳定
残差时间序列法: 残差时间序列法:
已辨识出, 假设 a (i ), i = 1, , p已辨识出,并滤波 y ( n ) = x ( n ) + v ( n )
y ( n ) = ∑ a (i ) y ( n i )

乘性和加性噪声中二维谐波频率估计

乘性和加性噪声中二维谐波频率估计
i h rs n e o r - a l p iai ea d a d t e n ie n d p p s s a g r h t si t h rq e c e f w — n t e p e e c f e me mu t l t n d i v o s ,a r o e n a o t m e t zo n i c v i o l i o mae te f u n i so o e t
d me s n amo iso i r f si t n i e . a h p ia ie a d a d t n n ie h b ev d h r n c sg as i n i a h r n c rf l eo t ol au e mai z r me mu i l t n d ii o s .T e o s r e a mo i in o n o n c v o l
第2 8卷 第 4期 21 0 2年 4月
信 号 处 理
S GNAL PR0CES NG I SI
Vo . 8 No 4 12 . Ap .2 1 r 0 2
乘 性 和 加 性 噪 声 中 二 维 谐 波 频 率 估 计
刘智 慧 李宏伟 边 家文
( 中国地质大 学 数学与物理学院 ,湖北省 武汉 4 0 7 ) 30 4 摘 要 :噪声中的谐波恢复 问题是 信号处理领域的一个典 型问题 ,在 众多领域 中有着广泛的应用 。本文主要研 究 零均值乘性和加性 噪声 并存 下的二维谐 波信号 频率估 计 问题 ,提 出了一种 基于数 据矩 阵的奇异 值分解 和子空 间 的旋转不变性 的零 均值 乘性和加性噪声 中 的谐 波频率 的估 计方 法。乘性 噪声为零 均值情 形下传 统 的估 计方法 往 往难 以直接应用或估计 失效 。本文利用谐波模 型信 号特征 ,通过 对观测信 号进行平方 运算构造 了一个数据 矩阵 。 通 过对 数据矩阵 的特征值进行理 论分析 ,结合 子空间旋 转不 变性 ,得 到 了零 均值乘性 和加性 噪声 中的谐 波频率

高阶统计量方法在谐波恢复中的应用

高阶统计量方法在谐波恢复中的应用
h i a in r s ls s o t i y h sv r o d e e to r sr i g nos . T esmulto e ut h w h swa a e y g o f c e tan n ie f i
Ke r s h r ncw v erea ;hg —re tt t s os ywo d : amo i a ert v l ihod rsa si :n ie i i c
噪 声 , 文分 析 加 性 噪 声和 乘性 噪 声 的特 点 , 出采 用 高 阶统 计 量 的 方 法 抑 制 噪 声 , 复谐 波 。 通 过 四 阶 统 计 量 的 切 片 本 提 恢 抑制乘性噪声 , 用二 阶累积量谱抑制加性噪声。仿真结果表 明 , 采 本方 法具有很好的抑制噪 声效果。 关键 词 : 谐波恢复 ;高阶统计量 ; 噪声 中 图 分 类 号 : N 1 . T 9 17 文 献 标识 码 : A d i 1 .99 ji n 10 -4 52 1 .6 0 8 o : 0 3 6 /. s.0 627 .0 10 .2 s
U e h l e o u r e tt t s t e t i h pia ie n ie a d t o o d rc mu aie s e tu t sri d i v os . s st e si f o ro d rsaii O rsr n mu i l t os n w r e u l t p cr m o r tan a d t e n ie c fs n h p iaie n i ,a d p p s su i g hg — r e tt t st s an n ie a d t t e e h r n c i a dt e n ie a d mu i l t os c f i c v e n r o e sn i h o d rsai c o r t i os n o r r v a mo . o s i e r ei i

现代信号处理仿真作业一(318谐波恢复)

现代信号处理仿真作业一(318谐波恢复)

现代信号处理仿真作业一(3.18谐波恢复)班级:自研42 姓名:李琳琳 学号:2004211068一. 谐波恢复的基本理论和方法:1. Pisarenko 谐波分解理论谐波过程可用差分方程描述,首先利用Pisarenko 谐波分解理论推导谐波过程所对应的差分方程。

对单个正弦波()sin(2)x n fn πθ=+利用三角函数恒等式,有:()2cos(2)(1)(2)0x n f x n x n π--+-=对上式作z 变换,得: 12[12cos(2)]()0f z z X z π---+=得到特征多项式:1212cos(2)0f z z π---+=。

由此可见,正弦波的频率可以由相应特征方程的一对共轭根来决定:|arctan[Im()/Re()]|/2i i i f z z π=将单个正弦波推广到多个正弦波的情形,得:如果p 个实的正弦波信号没有重复频率的话,则这p 个频率应该由特征多项式1(21)212110p p p a z a z z -----++++= (1)的根决定。

由此可得到p 个实正弦波所组成的谐波过程可以用以下的差分方程进行描述:21()()0pi i x n a xn i =+-=∑这是一个无激励的AR 过程。

2. 谐波恢复的ARMA 建模法在无激励的AR 模型差分方程21()()0pi i x n a x n i =+-=∑两边同乘()x n k -,并取数学期望,则有:21()()0,px i x i R k a R k i k =+-=∀∑ (2)正弦波过程一般是在加性白噪声中被观测的,设加性白噪声为()w n ,即观测过程为: 1()()()sin(2)()pi i i i y n x n w n A f n w n πθ==+=++∑,其中()w n 为0均值的高斯白噪声。

由于谐波过程和加性白噪声统计独立,所以有:2()()()()()y x w x w R k R k R k R k k σδ=+=+ (3)将(3)式代入(2)式得: 21()()0,2py i y i R k a R k i k p =+-=>∑..................... . (4)这就是加性白噪声中观测到的p 个正弦信号所组成的谐波信号的ARMA 过程的所服从的法方程。

谐波的处理方法

谐波的处理方法

谐波的处理方法引言:谐波是指在一个基波频率的信号中,存在着倍频频率的分量。

在许多电子设备和通信系统中,谐波是一个常见的问题,会引起信号失真、干扰以及设备损坏。

因此,对谐波进行有效的处理是非常重要的。

本文将介绍几种常见的谐波处理方法。

一、滤波器滤波器是处理谐波的常用方法之一。

通过选择适当的滤波器,可以将谐波频率的分量滤除,从而减少谐波的干扰。

常见的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。

根据谐波的频率特性,选择合适的滤波器类型,并设置适当的截止频率,可以有效地抑制谐波分量。

二、功率放大器功率放大器是另一种处理谐波的方法。

通过使用功率放大器,可以增加信号的幅度,从而掩盖谐波分量。

功率放大器可以将信号放大到足够高的水平,使谐波分量相对较小,从而减少谐波的干扰。

然而,需要注意的是,功率放大器本身也会引入非线性失真,因此在实际应用中需要权衡放大器的增益和失真之间的平衡。

三、调制技术调制技术是一种处理谐波的创新方法。

通过对信号进行调制,可以将谐波分量转移到其他频率上,从而减少谐波对原始信号的干扰。

常见的调制技术包括频率调制、相位调制和振幅调制等。

通过选择合适的调制方式和参数,可以实现对谐波的有效抑制。

四、保护措施除了上述的处理方法外,还可以通过采取一些保护措施来减少谐波的影响。

例如,在设计电路时,可以采用抗谐波的元件和结构,以减少谐波的产生和传播。

此外,还可以通过优化接地、屏蔽和隔离等措施,减少外部谐波对系统的干扰。

五、频谱分析频谱分析是一种用于识别和定位谐波的方法。

通过对信号进行频谱分析,可以确定谐波的频率、幅度和相位等特性。

基于频谱分析的结果,可以采取相应的处理措施,例如调整滤波器的参数或改变信号源的设置,以减少谐波的影响。

六、总结谐波是电子设备和通信系统中常见的问题,会引起信号失真、干扰和设备损坏。

通过选择适当的处理方法,如滤波器、功率放大器、调制技术、保护措施和频谱分析等,可以有效地处理谐波问题。

适用于频率偏移情况下谐波参数估计的改进算法

适用于频率偏移情况下谐波参数估计的改进算法

适用于频率偏移情况下谐波参数估计的改进算法马也驰;陈隆道【摘要】Aiming at the problem that the traditional phase difference correction method has a large error in the measurement of the funda-mental frequency offset of the power grid signal, it may even produce the problem of measurement failure. An improved algorithm based on the traditional phase difference was proposed. The voltage signal of the grid was added to the Blackman-Harris window. By analyzing the spectral expression of the windowed signal, the error source of the electrical parameter estimation was studied, and the spectral expression was polynomial transformed to accelerate the sidelobe decay rate, further reduce the spectral leakage and the spectrum Line, and then re-esti-mate the electrical parameters according to the new spectral expression obtained from the estimation formula of the traditional phase difference method and the polynomial transformation. Respectively, using the traditional phase difference method and the polynomial transformation of the improved phase difference method for numerical simulation comparison. The results indicate that the improved algorithm is improved by at least one order of magnitude compared with the traditional phase difference method, and it is suitable for the high accuracy estimation of the harmonic parameters of the power system under the frequency offset. Even under the noise condition, The advantages of the algorithm is also more obvious.%针对电网信号基波频率偏移时传统相位差校正法测量结果存在较大误差,甚至可能产生测量失败的问题,提出了一种基于传统相位差的改进算法.将电网电压信号加入Blackman-Harris窗,通过分析加窗信号的频谱表达式,研究了电参量估计的误差来源,将频谱表达式进行了多项式变换从而加快了旁瓣衰减速度,进一步减轻频谱泄漏和各谱线之间的干扰,再依据传统相位差法的估计公式和多项式变换所得的新频谱表达式对电参量进行了重新估计.分别使用传统相位差法和经多项式变换的改进相位差法进行了数值仿真对比.研究结果表明:改进算法较传统相位差法相比各次谐波的测量精度提高了至少一个数量级,适用于频率偏移情况下电力系统谐波参数的高准确度估计;即使在噪声条件下,改进算法的优势也比较明显.【期刊名称】《机电工程》【年(卷),期】2017(034)009【总页数】6页(P1038-1043)【关键词】谐波分析;频率偏移;加窗傅里叶变换;相位差;多项式变换【作者】马也驰;陈隆道【作者单位】浙江大学电气工程学院,浙江杭州310027;浙江大学电气工程学院,浙江杭州310027【正文语种】中文【中图分类】TM935.21近年来,电力系统谐波污染日益严重[1-5]。

数控伺服系统中噪声扰动信号的补偿控制方法

数控伺服系统中噪声扰动信号的补偿控制方法

数控伺服系统中噪声扰动信号的补偿控制方法导语:加在数控机床伺服系统驱动单元的电气接口及元件上的各种噪声扰动信号,会降低进给伺服系统跟踪精度。

分析噪声扰动对伺服系统跟踪精度的影响,提出一种针对噪声扰动信号观测与补偿的控制方法。

仿真试验表明: 所提出的方法能有效减小扰动信号影响,提高伺服进给系统的抗干扰能力。

噪声通常定义为信号中的无用成分,噪声无处不在。

在数控机床及其周围环境中,噪声扰动是不可避免的,噪声扰动包括由温度变化引起的漂移以及各种电气扰动信号等。

各种噪声扰动信号必然会降低伺服系统的跟踪精度。

在数控机床控制柜中,一般采用接地技术、屏蔽技术、隔离技术来消除噪声扰动信号的影响。

针对各种扰动信号设计扰动观测器并在伺服控制系统中进行补偿是一种减少扰动影响、进而提高系统鲁棒性的办法。

国内外许多学者针对伺服控制中扰动信号,进行了补偿控制方法研究。

KIM等设计了一个模糊扰动观测器,用于多输入多输出系统的反馈跟踪控制,将模糊扰动观测器用于永磁同步电机的速度控制;RYOO等设计了一个鲁棒扰动观测器,在光盘驱动器系统的磁道跟踪控制中进行了实验;LU等采用滑模重复控制理论研究了扰动信号观测器;董明晓等结合混合灵敏度设计方法,设计了数控机床伺服H∞鲁棒控制器。

文中分析了噪声扰动对伺服系统跟踪精度的影响,提出了一种针对噪声扰动信号观测与补偿的控制方法:通过检测加到伺服驱动器上的电压和伺服电机转动角位移,将噪声扰动观测出来,并将扰动补偿量叠加到位置控制器输出中实现补偿。

针对典型锯齿波噪声扰动信号做了仿真试验。

数控伺服系统模型以及电气扰动影响带噪声扰动的半闭环进给伺服系统方框简图。

设来自插补器的位置指令信号为X(s),伺服电机角位移输出信号为Y(s),设位置控制环节采用比例控制,传递函数为噪声扰动信号产生的稳态误差与扰动信号本身有关,还与N(s)在进给伺服系统中作用点之前的部分有关。

噪声扰动观测与补偿方法进给伺服系统中,加入噪声扰动观测和补偿环节。

一种高精度、低振动相位噪声数补晶振的研制

一种高精度、低振动相位噪声数补晶振的研制

条 件 :0 . 0 4 g / H z , 1 0  ̄2 0 0 0 H z ,X 、Y 、
3 . 2 第 二 阶 段
用 硅 橡 胶 对 石 英 晶 体 元 件 进 行 一 次 减
z 三 轴 向 ,每 方 向5 m i n ) ;输 出波 形 : 在 第 一 阶段 ,我 们 未 能解 决 的 问 振 , 再 对 整 个 振 荡 器 组 件 进 行 二 次 减 正 弦 波 : 输 出 功 率 : ≥6 d B m ;谐 波 : 题 是 振 动 相 位 噪 声 指 标 不 能 达 到 指 标 要 振 , 然 后 振 荡 器 组 件 用 四根 软 导 线 连 接 ≤一 4 0 d B c ;杂波 :≤一 7 5 d B C ;外 形 尺 求 。 到 晶 振 基 座 的 内 引 线 上 , 目的 是 降 低 弹 寸 :3 0 . 5 ×2 2 . 5X 1 5 。 查 阅 了大 量 资 料 ,我 们 总 结 如 果 想 性 系 数 。 另 外 , 对 振 荡 板 组 件 进 行 配 2 . 设 计 与 方 案 确 定 要 晶振 在 动 态 时 有 较 好 的 相 位 噪 声 , 方 重 , 以 增 加 系 统 的 质 量 。 这 样 ,我 们 将 通 过 对 技 术 指 标 的分 析 , 我 们 采 用 法 有 两 个 : 一 是 降低 晶 体 元 件 的 加 速 度 系 统 的 固 有 频 率 从 原 来 的 1 k H Z 多 降 到 如下设计方案 : 灵 敏 度 , 二 是 降低 振 动 的加 速 度 功 率 谱 1 0 0 H z 左 右 , 测 试 振 动 相 位 噪 声 时 取 得 振 荡 电路 中 主 振 电路 采 用 柯 尔 匹 兹 密 度 。 了 良好 的 效 果 。 振 荡 电路 , 因 为 柯 尔 匹 兹 振 荡 电路 具 有 为 了 避 免 振 动 恶 化 晶 振 的 相 位 噪 4 . 实 测 结 果 电路 简 单 , 所 用 元 件 少 , 电路 受 环 境 条 声 ,让 人 最 直 接 想 到 的 技 术 措 施 就 是 如 I 指标名称 指标要求 实测结果 件 影 响 小 ,工 作 稳 定 可 靠 。 何 降低 晶体 元 件 的加 速 度 灵 敏 度 。 起 初 放大级为一 调谐放大器S D L C 滤 波 网 大 家 普 遍 预 料 应 力 补 偿 的 S C 切 割 晶 体 络 , 以满 足 输 出 阻抗 匹 配 , 同 时 减 d ' N 元 件 比其 它 切 割 方 式 的 加 速 度 灵 敏 度 更 波 和 杂 波 并 隔 离 负载 的 影 响 , 提 供 足 够 低 ,但 这 种 预 料 没 有 变 成 现 实 。A T 切 割 的输 出 电平 。 的 晶 体 元 件 能 达 到 的最 低加 速 度 灵 敏 度 补 偿 采 用 数 字 补 偿 的 方 案 。 数 字 等 于 s c 切 割 晶 体 元 件 所 达 到 的 加 速 度 灵

工程测试技术+习题答案

工程测试技术+习题答案

第一章三、计算题1-2 求正弦信号的绝对均值和均方根值。

解答:0002200000224211()d sin d sin d cos T TT Tx x x x x μx t t x ωt t ωt t ωt T T TT ωT ωπ====-==⎰⎰⎰222200rms000111cos 2()d sin d d 22T T Tx x ωtx x t t x ωt t t T T T-====⎰⎰⎰1-3求指数函数的频谱。

解答:(2)22022(2)()()(2)2(2)a j f t j f tat j f te A A a jf X f x t edt Ae edt A a j f a j f a f -+∞∞---∞-∞-=====-+++⎰⎰πππππππ22()(2)k X f a f π=+Im ()2()arctanarctanRe ()X f ff X f a==-πϕ1-5求被截断的余弦函数(见图1-26)的傅里叶变换。

单边指数衰减信号频谱图f|X (f )A /φ(f) f0 π/2-π/20cos ()0ωt t T x t t T⎧<⎪=⎨≥⎪⎩解:0()()cos(2)x t w t f t =πw(t)为矩形脉冲信号()2sinc(2)W f T Tf =π()002201cos(2)2j f t j f tf t e eπππ-=+ 所以002211()()()22j f tj f t x t w t e w t e -=+ππ根据频移特性和叠加性得:000011()()()22sinc[2()]sinc[2()]X f W f f W f f T T f f T T f f =-++=-++ππ可见被截断余弦函数的频谱等于将矩形脉冲的频谱一分为二,各向左右移动f 0,同时谱线高度减小一半。

也说明,单一频率的简谐信号由于截断导致频谱变得无限宽。

1-6 求指数衰减信号0()sin atx t eωt -=的频谱fX (f )Tf-f 0 被截断的余弦函数频谱解答:()0001sin()2j t j tt e e j-=-ωωω所以()001()2j t j tatx t e e e j--=-ωω单边指数衰减信号1()(0,0)atx t ea t -=>≥的频谱密度函数为11221()()j t at j t a j X f x t e dt e e dt a j a ∞∞----∞-====++⎰⎰ωωωωω根据频移特性和叠加性得:[]001010222200222000222222220000()()11()()()22()()[()]2[()][()][()][()]a j a j X X X j j a a a a ja a a a ⎡⎤---+=--+=-⎢⎥+-++⎣⎦--=-+-+++-++ωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωωω指数衰减信号x (t )X (ω)-ππφ(ω)ωω指数衰减信号的频谱图1-7 设有一时间函数f (t )及其频谱如图1-27所示。

噪声中的谐波恢复方法研究

噪声中的谐波恢复方法研究

St d n t e h mo c r t i a m o g t e n s u y o h ar ni e r ev la n h oies
W ANG n —h , L U il, GUO i- ig Ho g z i I L —i Jn yn
( c o l f o u e c n e& E gn e ig Ch n c u iest f c n lg ,C a g h n 1 0 1 ,C ia S h o mp t r i c oC S e n ie r , a g h n Un v r i o h oo y h n c u 3 0 2 hn ) n y Te
波恢 复。 文 中研 究 总结 了这 两个 方 面所对 应 的部分 典 型算 法。 关键 词 : 波 恢复 ;噪声背 景 ; 谐 MUS C算法 ; S RI 算 法 I EP T 中图分 类号 : TN9 1 6 1 . 文献标识 码 : A 文章 编 号 :1 7 —3 4 2 0 ) 10 6 —5 6 41 7 (0 8 O —0 00
文献 E 3 加 性 噪声 谐 波 恢 复 问 题作 了详 尽 2对 的论述 。在 白噪声 的情况 下 , 传 统 的 F T 到一 从 F 系列谱 估计 方法 有 : 最大熵 估计 法 、 前后 向最 小二 乘 估计 法 、 基于 奇异值 分解 ( VD) s 的后 向预 测法 、 前 后 向预测 法 、 于 奇 异值 分 解 —— 整 体 最 小 二 基
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第 2 9卷第 1 期
长 春 工 业 大 学 学 报( 自然 科 学 版 )
Vo. 9 N 1 1 ,o 2

生 旦
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故障诊断第二章习题

故障诊断第二章习题

第二章第一节信号特征检测一、填空题(10)1.常用的滤波器有、低通、带通、四种。

2.加速度传感器,特别是压电式加速度传感器,在及的振动监测与诊断中应用十分广泛。

3.传感器是感受物体运动并将物体的运动转换成的一种灵敏的换能器件。

4.振动传感器主要有、速度传感器、三种。

5.把模拟信号变为数字信号,是由转换器完成的。

它主要包括和两个环节。

6.采样定理的定义是:。

采样时,如果不满足采样定理的条件,会出现频率现象。

7.电气控制电路主要故障类型、、。

8.利用对故障进行诊断,是设备故障诊断方法中最有效、最常用的方法。

9.振动信号频率分析的数学基础是变换;在工程实践中,常运用快速傅里叶变换的原理制成,这是故障诊断的有力工具。

10.设备故障的评定标准常用的有3种判断标准,即、相对判断标准以及类比判断标准。

可用制定相对判断标准。

二、选择题(10)1.()在旋转机械及往复机械的振动监测与诊断中应用最广泛。

A位移探测器B速度传感器C加速度计D计数器2.当仅需要拾取低频信号时,采用()滤波器。

A高通B低通C带通D带阻3.()传感器,在旋转机械及往复机械的振动监测与诊断中应用十分广泛。

A压电式加速度B位移传感器C速度传感器 D 以上都不对4.数据采集、谱分析、数据分析、动平衡等操作可用()实现。

A传感器B数据采集器C声级计D滤波器5.()是数据采集器的重要观测组成部分。

A. 滤波器B. 压电式传感器C数据采集器D数据分析仪6.传感器是感受物体运动并将物体的运动转换成模拟()的一种灵敏的换能器件。

A力信号B声信号C光信号 D. 电信号7.在对()进行电气故障诊断时,传感器应尽可能径向安装在电机的外壳上。

A单相感应电机B三相感应电机C二相感应电机D四相感应电机8.从理论上讲,转速升高1倍,则不平衡产生的振动幅值增大()倍。

A1 B2 C3 D49.频谱仪是运用()的原理制成的。

A绝对判断标准B阿基米德C毕达哥拉斯D快速傅立叶变换10.伺服控制上常用三环结构,三个环都是调节器,其中有的采用P调节器,有的采用PI 调节器,有的采用PID调节器。

EMI测试整改和方法总结范文1

EMI测试整改和方法总结范文1

EMI 测试整改和方法总结范文 1实例水平与垂直读值的差异EMI 辐射测试整改和方法一.文章写得不错,值得推荐,这本书《EMC 电磁兼容设计与测试案例分析》(第 2 版)也不错可以看看,呵呵关于电磁干扰的对策,许多刚接触的工程师往往面临一个问题,虽然看了不少对策的书籍,但是殊不知要用书中的那些方法来解决产品的 EMI 问题这是一个很实际的问题,看别人修改似乎没什么艰难,对策加了噪声便能适当的降低,而自己修改时下了一大堆对策,找了一大堆的问题点,却总不能有效地降低噪声。

事实上,这往往也是 EMI 修改最耗时间的地方,笔者把一些基本的判断方法做详细的介绍,以提供刚入门或者正面临 EMI 困扰问题的读者参考,整理了一些原则与判断技巧,希翼能够对读者有匡助。

二.水平、垂直判断技巧 EMI 的测试接收天线分为水平与垂直二个极化,亦即要分别测试记录此二个天线方向的最大读值,噪声必须要在天线为水平及垂直测量时皆能符合规格,测量天线要测量量水平及垂直二个方向,除了要记录到噪声最大时的读值外,也能显示出噪声的特性,由这个特性的显示,我们可初步判断造成 EMI 问题的重点,对于细部的诊断是很有匡助的,通常这个方法是很容易为修改对策人员所忽略。

在本期的分析中,笔者要介绍几种 EMI 的判图技巧,也就是如何从静态的频谱分析仪所得到的噪声频谱图做初步的分析,此外也会介绍普通对策修改人员最常用的一些动态分析技巧。

许多工程师往往花了许多时间与精神,却感觉无法掌握到重点,可能就是缺乏基本分析的技巧,在噪声的判断上有一些混淆,如果能够掌握一些分析方法,可以节省不少对策的时间。

这里所提的一些方法,向来被不少资深的 EMI 工程师视为秘诀,因为其中往往是积累了多年的与经验才体悟出来的方法,而这些方法通常都是非常有效的。

射天线接收天线1.这是 Modem&Telephone 的产品,读者可以很明显地看出来,天线水平时的噪声和垂直时的噪声有很大的差异,那末这其中代表了什么意义呢?分析讨论要清晰的认识这个问题,首先必须要了解天线的基本理论,我们先假设发射与接收天线皆为偶极天线。

科斯塔环载波恢复

科斯塔环载波恢复

为解调抑制载波相位键控(PSK)信号而设计的该相干载波恢复电路,涉及到多种权衡和性能考虑。

虽然有很多的方法是可用的,但本文将把焦点集中在一个多用途PSK解调器上,该解调器不需要改变任何结构,就能适用于不同的调制方案中的不同数据率。

这种解调器对卫星地面站接收来自具有不同有效载荷特性的各种遥感卫星的数据是很理想的。

图1展示了一个PSK解调器的简化结构。

它由一个输入自动增益控制(AGC)放大器、相干载波恢复电路和相干检波器组成。

中频(IF)信号加上噪声经带通滤波AGC放大器放大后,并行加到载波恢复电路和相干数据检波器上。

载波恢复电路再生了加到相干数据检波器的解调相干基准。

相干数据检波器提取了同相(I)和正交(Q)数据流,该数据流经低通滤波后,送到相应的位同步插件和信号调节器(BSSC)单元。

该BSSC单元恢复了用来使数据与符号时钟同步的相干符号时序。

在这种情况下,BSSC单元还提供串行数据和时钟输出。

利用如下的三种载波恢复电路之一,就能满足大多数应用场合:增倍环(像BPSK的平方环)、科斯塔斯(Costas)环和再调制环。

其它类型的载波恢复方案都是这些技术的延伸或改进。

例如,用于MPSK的增倍环(图2)是利用了先用带通滤波器滤除调制的第M阶非线性平方律函数。

一个传统的PLL,工作频率为M×f c,M是谐波乘数,f c是载波频率,锁定在非线性输出的第M谐波分量,而压控振荡器(VOC)除以M,以得到要求到的基准载波频率。

在BPSK Costas环(图3)中,通过将附加噪声的输入压缩载波分别与VCO的输出和经90度相移后的VCO输出信号相乘,对这两个乘积的结果进行滤波,并用这两个滤波后的信号的乘积去控制VCO信号的相位和频率。

当在I和Q臂的滤波器由积分陡落(integrate-and-dump)电路控制时,这个环叫做带有源滤波器的Costas环。

最佳的相位评估器需要在I路滤波器之后的双曲正切[tanh(KE b/N O)]非线性特性。

一文吃透电源中的纹波、噪声和谐波

一文吃透电源中的纹波、噪声和谐波

⼀⽂吃透电源中的纹波、噪声和谐波⼀⽂吃透电源中的纹波、噪声和谐波纹波纹波:是附着于直流电平之上的包含周期性与随机性成分的杂波信号。

指在额定输出电压、电流的情况下,输出电压中的交流电压的峰值。

狭义上的纹波电压,是指输出直流电压中含有的⼯频交流成分。

噪声噪声:对于电⼦线路中所标称的噪声,可以概括地认为,它是对⽬的信号以外的所有信号的⼀个总称。

最初⼈们把造成收⾳机这类⾳响设备所发出噪声的那些电⼦信号,称为噪声。

但是,⼀些⾮⽬的的电⼦信号对电⼦线路造成的后果并⾮都和声⾳有关,因⽽,后来⼈们逐步扩⼤了噪声概念。

例如,把造成视屏幕有⽩斑条纹的那些电⼦信号也称为噪声。

可能以说,电路中除⽬的的信号以外的⼀切信号,不管它对电路是否造成影响,都可称为噪声。

例如,电源电压中的纹波或⾃激振荡,可对电路造成不良影响,使⾳响装置发出交流声或导致电路误动作,但有时也许并不导致上述后果。

对于这种纹波或振荡,都应称为电路的⼀种噪声。

⼜有某⼀频率的⽆线电波信号,对需要接收这种信号的接收机来讲,它是正常的⽬的信号,⽽对另⼀接收机它就是⼀种⾮⽬的信号,即是噪声。

在电⼦学中常使⽤⼲扰这个术语,有时会与噪声的概念相混淆,其实,是有区别的。

噪声是⼀种电⼦信号,⽽⼲扰是指的某种效应,是由于噪声原因对电路造成的⼀种不良反应。

⽽电路中存在着噪声,却不⼀定就有⼲扰。

在数字电路中。

往往可以⽤⽰波器观察到在正常的脉冲信号上混有⼀些⼩的尖峰脉冲是所不期望的,⽽是⼀种噪声。

但由于电路特性关系,这些⼩尖峰脉冲还不致于使数字电路的逻辑受到影响⽽发⽣混乱,所以可以认为是没有⼲扰。

当⼀个噪声电压⼤到⾜以使电路受到⼲扰时,该噪声电压就称为⼲扰电压。

⽽⼀个电路或⼀个器件,当它还能保持正常⼯作时所加的最⼤噪声电压,称为该电路或器件的抗⼲扰容限或抗扰度。

⼀般说来,噪声很难消除,但可以设法降低噪声的强度或提⾼电路的抗扰度,以使噪声不致于形成⼲扰。

谐波谐波:是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量,⼀般是指对周期性的⾮正弦电量进⾏傅⾥叶级数分解,其余⼤于基波频率的电流产⽣的电量。

任意均值复杂噪声下三次非线性耦合谐波分析

任意均值复杂噪声下三次非线性耦合谐波分析
谐波频率 , 文中给出了详细的理论分析 和证 明。由于该方法也 同样适 合于非零均值 噪声下 的谐 波耦合问题 , 因此 不再 需要 对噪声 的均值、 色和分布作任何限制 , 颜 从而对 噪声的统计特 性及分布 的限制降到 了最 低 , 仿真结果 表明 了该方法 的有效
性。
关键词 : 零均值独立 ; 特殊四阶时间平均多矩谱 ; 三次非线性耦合谐波 ; 噪声 ; 乘性 加性噪声
dsr ui n n d t e c l ro e n ie h e a o e ag r msa e c n i e y smu ain . i i t ,a oo ft o s .T b v o t r o f tb o h h l i h m r db i l t s o
cu l g o p n ;Mu t l aie n i ;Ad i v o s i l pi t o s i c v e dt e n ie i
1 引 言
由于谐波恢复与耦合问题在水声 、 地震 、 物医学、 生 通信 等领域有着广泛的应用 , 复杂噪声背景下谐波 的恢 复及耦合
中图分类号: N 1 .3 T 9 12 文献标识码 : A
Cu i n i e r Co fn tm a in n An e n m p e ie b c No ln a up g Esi to i y M a Co i lx No s
Z ENG i AN n L ,F Ya g—y u,Z HANG e g—we Zh n i
h s p c a o d i s p ca u t t e e s e ilc n t n ,as e il o r i o f h—od r i r e me—a e a e mo n p t m r p s d h e te r t a ay t v r g me ts e r c u i p o e .T o ei l a l — s o h c n ssa d te v r c t n o e me o r ie n d t i B a s e me o y we e a p id t e s u t n i n e i ai f t t d ae gv n i eal e u e t t d ma l b p l o t i a o h i f o h h . c h h e h t i

乘性噪声中的谐波恢复

乘性噪声中的谐波恢复
中 图分 类 号 : N 1 . T 9 14 文献标识码 : A
Th o lm fHa m o i tiv l n Mut l a ie Nos e Pr b e o r nc Re r a lpi t ie e i i c v
W ANG n —h , Z Ho g z i HAO n — i Ko g x n
噪声 中信 号 的性 质 取 决 于 调 制 和 被 调 制 过 程 , 它 通 常 是非 高斯 、 平 稳 和非 线 性 的 。 因此 , 性 噪 非 乘 声 中信 号 处 理 的主 要工 具 是 高 阶统计 量 和循 环 统
维普资讯
第 2 卷 增 刊 3








Vo . Su p 123 pl
20 8 02年 月
JU N LO H N C U N E ̄ T F O R A FC A G H NU / IIY0 V

Au 2) 2 g. ( 0
Ke wo d y r s ̄h r nc r t e a ;mu pl aie n ie y lc saitc amo i er v i l hi i t o s ;c ci tt is c v s
0 引 言
谐 波恢 复 问题 是 信 号处 理 领域 的核心 问 题 之

计 量 。加 性 噪声 中的谐 波可 以作 为一 个 平稳 过 程
文 章 编 号 :10-99 2K )00 3—5 062 3 {(/ S-0 90 2
乘 性 噪 声 中 的 谐 波 恢 复
王 宏 志 , 赵 孔 新
( 春 工 业 大 学 计 算 机 科 学 与 工 程 学 院 ,吉林 长春 10 1) 长 302

加性噪声与乘性噪声[教程]

加性噪声与乘性噪声[教程]

加性噪声的存在虽独立于有用信号(携带信号的信号),但它却始终干扰有用信号,因而就不可避免地对通信造成危害。

倍道中加性噪声(简称噪声)的来源是多方面的,一殷可以分为三方面:(1)人为噪声;(2)自然噪声;(3)内部噪声。

人为噪声来源于无关的其它信号源,例如:外台信号、开关接触噪声、工业的点火辐射及荧光灯干扰等。

自然噪声是指自然界存在的各种电磁波源,例如:闪电、大气中的电暴、银河系噪声及其他各种宇宙噪声等。

内部噪声是系统设备本身产生的各种噪声,例如:在电阻一类的导体中自由电子的热运动(常称为热噪声)、真空管中电子的起伏发射和半导体中载流子的起伏变化(常称为散弹噪声)及电源哼声等。

然而,某些类型的噪声是可以消除的,例如接触不良、电源哼声、自激振荡、各种内部的谐波干扰等。

虽然消除这些噪声不一定很容易,但至少在原理上可设法消陈或基本消除。

另一些噪声则往往无法避免,而且它们的准确波形不能预测。

这种不能预测的噪声统称为随机噪声。

常见的和基本的随机噪声又可分为单频噪声、脉冲噪声和起伏噪声三类。

单频噪声是一种连续波的干扰(如外台信号),它可视为一个正弦波,但其幅度、频率或相位是事先不能预知的。

这种噪声的主要特点是占有极窄的频带,但在频率轴上的位置可以实测。

因此,单频噪声并不是在所有通信系统中都存在。

脉冲噪声是在【时间上无规则地时而安静时而突发的噪声】,例如,工业的点火辐射、闪电及偶然的碰橙和电气开关通断等产生的噪声。

这种噪声的主要特点是其突发的脉冲幅度大,但单个突发脉冲持续时间短,且相邻突发脉冲之间往往有较长的安静时段。

从频谱上看,脉冲噪声通常有较宽的额谱(从甚低频到高颜),但频率越高,其频谱成分就越小。

起伏噪声是以热噪声、散弹噪声及宇亩噪声为代表的噪声。

这些噪声的特点是,无论在时域内还是在频域内它们总是普遍存在和不可避免的。

通信系统中的噪声可以分成以三类第一类是通信系统的外部噪声,这类噪声一部分是人为的,例如,各种电器开关通断时产生的短脉冲、荧光灯闪烁产生的脉冲串等,这是一种常见的现象;另一部分是非人为的,例如,雷电干扰、其他邻近通信系统的干扰、宇宙辐射等。

电源放大器总谐波失真加噪声(THDN)的特性分析(精)

电源放大器总谐波失真加噪声(THDN)的特性分析(精)

电源放大器总谐波失真加噪声(THD+N)的特性分析自上市以来,CMOS单电源放大器就让全球的单电源系统设计人员受益非浅。

影响双电源放大器总谐波失真加噪声(THD+N)特性的主要因素是输入噪声和输出级交叉失真。

单电源放大器的THD+N性能源于放大器的输入和输出级。

然而,输入级对THD+N的影响又让单电源放大器的这种规范本身复杂化。

有两种单电源放大器拓扑可以接受电源之间的输入信号。

图1a所示拓扑具有一个互补差动输入级。

在该拓扑中,放大器的输入位于负轨附近时,PMOS晶体管为“开”,而NMOS晶体管为“关”。

当放大器的输入更接近于正电压轨时,NMOS晶体管为“开”,而PMOS晶体管为“关”。

图1:互补输入级、单电源放大器:a);带一个正充电泵的单差动对输入级:b)。

这种设计拓扑在共模输入范围会存在极大的放大器失调电压差异。

在接地电压附近的输入范围,PMOS晶体管的失调误差为主要误差。

在正电源附近的区域,NMOS晶体管对主导失调误差。

由于放大器的输入通过这两个区域之间,因此两个对均为“开”。

最终结果是,输入失调电压将在两个级之间变化。

当PMOS和NMOS均为“开”时,共模电压区域约为400mV。

这种交叉失真现象会影响放大器的总谐波失真(THD)。

如果您以一种非反相结构来配置互补输入放大器,则输入交叉失真就会影响放大器的THD+N性能。

例如,在图2中,如果不出现输入过渡区域,则THD+N等于0.0006%。

如果THD+N测试包括了放大器的输入交叉失真,则THD+N等于0.004%。

您可以利用一种反相结构来避免出现这类放大器交叉失真。

图2:一个互补输入级单电源放大器的THD+N性能。

另一个主要的THD+N影响因素是运算放大器的输出级。

通常,单电源放大器的输出级有一个AB拓扑(请参见图1a)。

输出信号做轨至轨扫描时,输出级显示出了一种与输入级交叉失真类似的交叉失真,因为输出级在晶体管之间切换。

一般而言,更高电平的输出级静态电流可以降低放大器的THD。

频率响应函数估计方法综述

频率响应函数估计方法综述

参考文献 [ 10 ]中 ,作者讨论了 HV 估计 ,其定义如下 :
HV ( f)
= GYY ( f)
- κ( f) GZZ ( f) 2GYZ ( f)
+
Ψ ( f)
( 15 )
其中 , Ψ ( f ) = [ GZZ ( f ) κ ( f ) - GYY ( f ) ]2 + 4κ ( f )
H1 ( f) = GZY ( f) /GZZ ( f)
(3)
其中 : GZY ( f)为实测输入信号和实测输出信号的互谱
均值 ; GZZ ( f)为实测输入信号的自谱均值 。
由公式 ( 3 ) 可 得 H1 估 计 与 系 统 真 实 频 响 函 数
H ( f)的关系为
H1 ( f) = H ( f) / [ 1 + GMM ( f) /GFF ( f) ]
为了方便计算和操作 ,对公式 ( 12)两边取对数 ,即定义
Hlog ( f) = log[ Hgeom ( f) ] =
n
∑ 1
n
k =1
log[ Hk
( f)
]
( 13 )
对于 Harithm估计 , 当 |M ( f) /X ( f) | < 1 时 , 式 ( 11 )可以
按照 Taylor级数展开 ,并且可以进一步证明 (具体证明
(2)
然而实测的输入输出信号中总是存在各种干扰噪声信
号 ,因此频响函数一般不能精确计算 。为了减小误差 , 提高频响函数的测量精度 , 学者们提出了一系列的频 响函数估计方法 ,下面对它们作简要介绍 。 111 H1 估计 [1 - 8 ] 对图 1所示的系统 , 按照最小二乘估计原则可定 义 H1 估计为 :
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)
,
B
(ω2
)
,
,
B
ωp
m×2 p
(5)
1
B
(ωk
)
=
0
cos (ωk ) − sin (ωk )
cos (m
−1)ωk
T
− sin (m −1)ωk
(6)
A1 cos (ω1t + ϕ1 )
A1 sin (ω1t + ϕ1 )
( ) s
(t
)
=
Ap cos ωpt + ϕ p
谐波参数估计问题中,分量数是谐波信号的一个重要参数,它是建立谐波模型以及估计频率等参数 的基础。考察具有代表性的 MUSIC 算法,准确的分量数是发挥其超分辨率的前提,而对分量数的欠估计 或过估计,会导致谱峰的估计偏差。
本文考虑 MUSIC 算法和 Prasad 等[11]提出的逐步 LSE 算法的逐步估计相结合,提出了一种基于改 进 MUSIC 算法的加性噪声中的谐波参数估计算法,该算法不需要预先判定谐波分量数,同时在低信噪比、 样本量小的情况下依然保持较高的频率分辨能力。利用该算法可逐步的估计出一个模型集,并利用模型 选择方法中的 BIC 准则估计谐波分量数。最后通过仿真实验对所提方法的性能进行了验证。
( ) α = a1,b1,, ap ,bp T
E = n(1), n(2),, n( N )T
D
(ωk
)
=
cos sin
(ωk (ωk
) )
cos (2ωk ) sin (2ωk )
cos ( sin (
Nωk Nωk
)
)
T
( ) G (ω ) = D (ω1 ), D (ω2 ),, D ωp m×2 p
Keywords
Harmonic Retrieval, Additive Noise, MUSIC Algorithm, Number of Harmonic Components
加性噪声中未知分量数的谐波恢复方法研究
冯珊珊,钱 坤
中国地质大学(武汉)数学与物理学院,湖北 武汉
收稿日期:2020年5月22日;录用日期:2020年6月5日;发布日期:2020年6月12日
40
光电子
冯珊珊,钱坤
进而可以得到:
CT (ω )Un = O
(11)
即 C T (ω ) 与 Un 正交。
将式(5)代入式(11)即有:
( ) = BT ω Un O= 2×(m−2 p) , ω ω1,,ωp
(12)
显然,当 ω ≠ ω1,,ωp 时, BT (ω )Un ≠ O 。
将式(12)改写为标量形式,即定义如下实值 MUSIC 伪谱函数:
摘要
谐波恢复问题是信号处理中的经典问题,对于被加性噪声污染的谐波信号,现有的多重信号分类(MUSIC) 方法可以实现良好的恢复效果,但在谐波分量数未知的情况下无法发挥其超分辨率性能。本文结合实值
文章引用: 冯珊珊, 钱坤. 加性噪声中未知分量数的谐波恢复方法研究[J]. 光电子, 2020, 10(2): 38-45. DOI: 10.12677/oe.2020.102005
其对应的特征向量,且满足 λ1 ≥ λ2 ≥ ≥ λ2 p+1 = = λm = σ 2 。 Σs 为 Ryy 的前 2p 个特征向量构成的对角 矩阵。 Us 称为 Ryy 的信号子空间,由 Ryy 的前 2p 个特征向量构成; Un 称为 Ryy 的噪声子空间,由 Ryy 的
后 m − 2 p 个特征矢量构成。
பைடு நூலகம்
冯珊珊,钱坤
MUSIC算法的超分辨率和逐步LSE算法的逐步估计的特点,提出了一种逐步MUSIC算法,该算法在分量 数已知的情况下具有良好的估计性能。在分量数未知的情况下,我们利用该算法估计出一个模型集,并 采用BIC准则估计谐波分量数。最后通过仿真实验对所提方法的性能进行了验证。
关键词
谐波恢复,加性噪声,MUSIC算法,谐波分量数
(7)
( ) Ap sin ωpt + ϕ p 2 p×1
3. 基于逐步 MUSIC 算法的谐波参数估计
文献[12]提出了一种实数形式的 MUSIC 算法,相较于常规的 MUSIC 算法,无需将信号转换为复频
率,降低了计算量和计算复杂度。
{ } 因为 n(t ) 与 y (t ) 相互独立,于是可对观测向量 y (t ) 的自相关矩阵 Ryy = E y (t ) yT (t ) 做特征值分解
则谐波模型(2)可改写为如下的矩阵形式:
=Y G (ω )α + E
(14)
于是,在求解得频率 ω 的估计值 ωˆ 后,上式的最小二乘解为:
αˆ = GT (ω )G (ω )−1 GT (ω )Y
(15)
ω =ωˆ
在实际应用中,通常会出现低信噪比、样本量小或频率差小的情形,此时信号往往会被淹没掉,导 致一些谱峰消失。此外,MUSIC 算法需要给定准确的分量数才可以发挥其超分辨率,在分量数未知的情 况下,若估计的分量数比实际的要少(即欠估计),进行信号子空间和噪声子空间的划分时,由于部分信号 子空间会被错分到噪声子空间中去,导致信号子空间的维数降低,从而也会使得一些谱峰消失。同样的, 若估计的分量数比实际的要多(即过估计),那么部分噪声子空间会被错分到信号子空间中去,导致噪声子 空间的维数降低,信号子空间维数变多,此时谱峰会增加,即出现一些伪峰。
Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). /licenses/by/4.0/
Shanshan Feng, Kun Qian
School of Mathematics & Physics, China University of Geosciences, Wuhan Hubei
Received: May 22nd, 2020; accepted: Jun. 5th, 2020; published: Jun. 12th, 2020
冯珊珊,钱坤
关于上述谐波信号模型的假设如下:
AS1: ωk ∈ (−π, 0) (0, π), k = 1,, p ,并且 ωk 互不相等;
AS2: ϕk 是 (−π, π] 上的确定性常数;
AS3:加性噪声
{n
(t
)
,t
=
1, ,
N}

i.i.d。零均值且方差为
σ
2
的高斯随机变量序列。
为分析方便,定义一个长度为 m(m > 2 p) 的观测量和噪声量分别表示为观测向量 y (t) 和噪声向量
Open Access
1. 引言
谐波信号是一种特殊的随机信号,它的分析与处理是统计信号处理中的一个典型问题。其参数估计 在很多领域都有广泛的应用,包括:雷达目标波达角估计[1]、传感器阵列信号处理[2]、图像处理[3]等。 根据背景噪声的复杂程度可以分为加性噪声中的谐波参数估计与乘性和加性噪声中的谐波参数估计两大类。 当加性噪声为白噪声时,已有一些算法如超逼近方法[4]、旋转不变子空间(Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques, ESPRIT)方法[5]、预滤波 ESPRIT 方法[6]、多重信号分类(Multiple Signal Classification, MUSIC)方法[7]和高阶统计量方法[8] [9] [10]等,这些算法都具有高分辨率,可以取 得良好的参数估计效果。
Abstract
The retrieval of harmonic signal is a classic problem in signal processing. Consider harmonic signals in additive noise, among the proposed schemes in related literatures, the MUSIC (Multiple Signal Classification) algorithm can achieve good retrieval performance. However, it can’t play its super-resolution performance when the number of harmonic components is unknown. In this paper, we combine the super-resolution of real-value MUSIC algorithm and the step-by-step estimation of step-by-step LSE algorithm, a step-by-step MUSIC algorithm is proposed. Our algorithm has good estimation performance when the number of components is known. When the number of components is unknown, we use the algorithm to estimate a model set, and estimate the number of harmonic components with the Bayesian Information Criterion (BIC). Finally, the performance of the proposed method is verified by simulation experiments.
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