[發明專利]一種二維諧波信號頻率估計方法

有效

• 申請號: 201711105306.3
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN107800658B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 楊世永
• 申請（專利權）人: 九江學院
• 主分類號: H04L27/00
• 分類號: H04L27/00
• 代理公司: 南昌青遠專利代理事務所(普通合伙) 36123
• 代理人: 劉愛芳

本發明涉及信號處理領域，尤其涉及一種二維諧波信號頻率估計方法，包括以下步驟：計算協方差c(s,t)；構造矩陣F；對矩陣F進行特征值分解，將所得的特征值按大小順序記做λ₁,λ₂,…,λ_K，相應的特征值向量記做e₁,e₂,…,e_K；構造矩陣U；計算多項式R(z)；計算第一個諧波頻率分量的估計值；構造矩陣G；對矩陣G進行特征值分解，將所得的特征值按從大到小的順序記做γ₁,γ₂,…,γ_L，相應的特征值向量記做d₁,d₂,…,d_L；構造矩陣V；計算多項式S(z)；計算第二個諧波頻率分量的估計值；構造矩陣H；對矩陣H進行特征值分解，將所得的特征值按從大到小的順序記做η₁,η₂,…,η_KL，相應的特征值向量記做b₁,b₂,…,b_KL；構造矩陣W；計算估計量Q_k,l；計算二維諧波頻率對的估計值。本方法可實現對二維諧波信號進行超分辨率的頻率估計，具有估計精度高，計算復雜度低的特點。

技術領域

本發明涉及信號處理領域，尤其涉及一種二維諧波信號頻率估計方法。

背景技術

二維諧波信號的參數估計問題在眾多信號處理領域有著廣泛的應用，主要是從被噪聲污染的觀測信號中估計二維諧波信號的頻率。

目前，二維諧波信號頻率的估計方法主要有矩陣增強和矩陣束方法(Y.Hua,Estimating two-dimensional frequencies by matrix enhancement and matrixpencil,IEEE Transaction on Signal Processing,vol.40,no.9,pp.2267-2279,1992.)、二維MUSIC方法(J.W.Odendaal,E.Barnard,and C.W.I.Pistorius,Two-dimensionalsuperresolution radar imaging using the MUSIC algorithm,IEEE Transactions onAntennas andPropagation,vol.42,no.10,pp.1386–1391,1994.)、高階統計量方法(J.M.M.Anderson and G.B.Giannakis,2-D harmonic retrieval using higher-orderstatistics,Multidimensional Systems and Signal Process.,vol.6,no.4,pp.313-331,1995.)、基于累積量的FBLP方法(H.M.Ibrahim and R.R.Gharieb,Estimating two-dimensional frequencies by a cumulant-based FBLP method,IEEE Transaction onSignal Processing,vol.47,no.1,pp.262-266,1999.)、二維ESPRIT方法(S.Rouquetteand M.Najim,Estimation of frequencies and damping factors by two-dimensionalESPRIT type methods,IEEE Transaction on Signal Processing,vol.49,no.1,pp.237-245,2001.)和修正矩陣束方法(F.J.Chen,C.C.Fung,C.W.Kok,and S.Kwong,Estimationof two-dimensional frequencies using modified matrix pencil method,IEEETransaction on Signal Processing,vol.22,no.2,pp.718-724,2007.)。但是這些方法都存在一些缺點，要么頻率估計分辨率低，要么計算復雜度高。因此，有必要對上述技術問題予以解決。