跳频信号的归一化多普勒频差最大似然估计

针对双站定位涉及的跳频信号多普勒频差估计问题，提出了归一化的频差最大似然估计算法，利用两个定位站接收到的跳频脉冲串信号，构建一个关于基准跳频频率多普勒频差的似然函数，通过网格搜索得到使似然函数最大的多普勒频差估计，既解决了跳频信号在不同跳频频率上多普勒频差不一致的问题，又充分利用在不同频率的脉冲串信号提高了多普勒频差估计精度。通过仿真对算法的性能进行了评估，结果表明，与基于子空间的算法比较，在脉冲数达到240个时，所提算法执行效率提升30%以上。     

一种稀疏重建的多基地雷达多目标定位算法

采用距离和信息的多基地雷达多目标投影定位算法中，距离向脉冲压缩后分辨率降低，需要已知空间中目标个数。针对此问题，提出了一种稀疏重建的多基地雷达多目标定位方法。该方法利用多个接收机中目标稀疏度相同的特点，通过构造平均重构残余误差变化率和平均散射系数变化率作为正交匹配追踪(OMP)算法迭代终止判定条件，自适应地终止OMP算法的同时获得稀疏重建信号以及信号稀疏度的估计值，提高了距离向分辨率，获得了对空间中目标个数的估计。仿真实验表明所提算法有效抑制了距离向主瓣展宽和旁瓣串扰，提高了距离向分辨率。同时，所提算法在不同噪声环境下能准确估计空间中目标个数并提取其空间位置，实现对空间中目标的准确定位。     

大动态PCM/FM信号的载波频率同步

针对大动态脉冲编码-频率调制（PCM/FM）遥测信号的载波频率同步，提出了基于快速傅里叶变换（FFT）及频谱重心的载波频率估计方法，并采用了频谱叠加及频谱截取的优化方法提高算法估计精度。相对于其他基于FFT的频率估计算法，频谱重心法有着更高的估计精度及更好的抗噪声性能，而且复杂度代价很小。仿真的均方误差结果表明，基于FFT长度为2 048和2块叠加以及保留信号99.9%能量的频谱截取方案有最好的估计性能。在最大多普勒频率、多普勒一阶变化率及二阶变化率分别为0.5倍、0.3倍及0.2倍符号率的大动态条件下，基于频谱重心法的二阶锁频环能够较好地完成载波频率跟踪。误码率曲线表明，经过频偏校正后的多符号非相干解调（MSD)性能与无频偏情况相比，无性能损失。     

随机抽样一致性算法在Vondrak滤波中的应用

针对传统Vondrak滤波法易受粗差值影响的问题，提出了一种基于随机抽样一致性的Vondrak滤波算法来探测和剔除数据中的粗差。首先通过采用随机抽样一致性算法对需要滤波的观测数据进行预处理；然后对数据是否在阈值范围内进行判断，给相应的数据赋予不同的权值系数；最后利用Vondrak滤波估计预处理后的数据。为了验证所提滤波算法的有效性，通过计算机仿真的方法，采用两种不同的信号模型产生信号，并且在两种信号中都加入粗差，分别利用传统的Vondrak滤波、抗差Vondrak滤波和所提滤波算法对两种信号进行滤波。仿真结果表明，所提滤波算法具有良好的粗差探测能力。     

GSM系统频率同步的实现

在GSM系统中提出一种简单的频率同步算法,利用系统频率校正信道（FCCH）的信 号特征估计接收信号的频率偏移,并通过频率补偿实现系统频率同步。仿真结果表明,该算 法丢包率低,信噪比为8 dB时就可完全检测到FCCH;频偏估计和补偿效果好,降低了系 统误 码率。与传统的基于频域FCCH检测算法和最大似然匹配检测算法相比,所提算法基于 时域信号处理,不需进行频域分析,其性能好且简单实用。     

宽带数字接收机IQ不平衡估计与自适应补偿算法

针对宽带调制解调技术中广泛存在的IQ不平衡问题，在IQ不平衡模型及补偿原理的分析基础上提出了一种宽带数字接收机IQ不平衡估计与自适应补偿算法。首先利用解调数据对IQ不平衡参数进行实时估计，然后利用估计参数对接收信号进行自适应补偿。实验结果表明，所提算法可以有效解决宽带调制解调系统中普遍存在的IQ不平衡问题，提升系统误码性能。     

基于频域差分的“北斗”三号信号快速捕获算法

针对“北斗”三号导航信号快速捕获问题，提出了一种能够克服“北斗”三号信号中Neuman-Hoffman(NH)码跳变并提高“北斗”三号导航卫星信号B1I频点信号信噪比的快速捕获算法。该算法基于频域差分非相干的部分匹配滤波和快速傅里叶运算（Fast Fourier Transform,FFT）算法，利用加窗和补零的方式提高FFT的频点分辨率并抑制扇贝损失，通过频域差分的方式弥补相干积分时间短和非相干平方损失带来的信噪比不足。理论分析和仿真实验证明，该算法优于传统非相干积分，能实现“北斗”三号信号的快速捕获。     

一种W频段频率步进雷达频率源的相位补偿方法

介绍了频率步进雷达信号实现距离高分辨的工作原理。针对采用步进频信号的某W频 段末制导雷达在系统调试过程中,由于频率源本振和激励源不同频点的相位差不同造成距离 像畸变的情况,分析了信号相位变化对高分辨距离像的影响,根据步进频信号距离高分辨的 原理,提出一种对各频点间相位差进行相位补偿的方法。计算机仿真结果表明 其可行性,并在试验中对该方法进行了验证。通过该方法可以不用对步进频信号各频点的相 参性过高要求,即可得到高分辨距离像,达到理想的距离分辨率,有效降低了W频段频率源 设计和调试的难度。     

雷达信号处理中的自适应算法

接收信号的谱估计是雷达系统在干扰环境中检测有用信号的最现代方法。必须指出,当相同距离单元中存在两种或多种杂波时(如地杂波和雨杂波),特别是当它们的多普勒频率未知时,这种处理是十分必要的。当前最普遍的方法是根据快速傅里叶算法(FFT)设计出一组滤波器(自适应或非自适应),这种方法称动目标检测(MTD)。这样可同时获得频谱分辨率和相干积累。为了克服由于谱失真引起的遮蔽效应,并为了获得更好的谱分辨率(由于抽样数据加窗而受到限止),根据另一种并不十分普遍的谱分析技术,探讨设计一种自适应滤波器的可能性。这些技术基于: (1) 选择一种适当的模式(通常选用自回归AR模式) (2) 模式参数的估计既可通过直接处理数据,也可通过间接地处理它们的相关函数来决定。在本文中,我们将把注意力集中在: (1) 估计误差引起的改善因子损失。 (2) 通过低计算成本技术获得相关函数的估计。 (3) 硬件分析以及性能和计算成本之间的折衷方法。     

基于最大似然频率精细估计的载波捕获算法

深空通信中,星上对载波的主动捕获主要利用频率估计的方法。在实际载波捕获电路 中,精确的频率估计值导入锁相环,使得锁相环捕获带余量充足。在锁相环带宽一定的情况 下,估计精度的提高可以减少FFT实现点数。在FFT频率粗估计的基础上,通过频率精细估计 算法可提高估计精度。为获得估计精度更高的频率精细估计算法,利用最大似然泛函不变性 推导了频率精细估计的最大似然算法。载噪比在5 dB时,估计精度可以提高到FFT分辨率的1 0 -4。仿真结果表明,该算法估计性能优于其他频率精细估计算法。     

一种新的极高精度的T_IIN频率估计内插算法

针对多普勒条件下接收端复信号的频率估计难的问题，研究了一种基于离散傅里叶变换与迭代频率估计的内插综合算法。区别于经典的内插算法，新算法在迭代频率内插算法基础上充分利用复数快速傅里叶变换结果的实虚部值，并通过最大峰值频谱和相邻两侧谱线以极高精度内插估计出复信号的频率参数。仿真结果分析表明,在二次迭代条件下信噪比为-10 dB时，该算法估计均方根误差仍能逼近克拉美-罗限的1.002 1倍。该算法在同等条件下比经典的Rife、Quinn和IIN算法具有更高的准确性、稳定性和可靠性。     

基于改进DFT相位差的正弦波频率估计

针对基于离散傅里叶变换（DFT）相位差的正弦波频率估计方法对频偏敏感的问题,提出了一种改进DFT相位差频率估计方法。首先推导了DFT相位差法频率估计的均方误差,然后提出了基于Rife插值的改进DFT相位差频率估计方法,较好地解决了正弦波频率估计对频偏敏感的问题。仿真实验结果表明,改进方法在各种频偏下均能取得较高的估计精度,估计性能接近克拉美罗限（CRLB）。     

调频遥测信号载波频率的精确估计

传统调频遥测信号载波频率估计算法对输入信号降采样后直接进行快速傅里叶变换,实现方法虽然简单,但测量精度较差,无法适应高动态、低信噪比等复杂场景。为此,提出了一种调频遥测信号载波频率的精确估计算法。两并联补偿支路先分别采用正、负调频频率对输入信号进行频率预先补偿,低通滤波后完成降采样处理,削弱调频频率的频谱影响;频率搜索状态对采样数据进行载波多普勒变化率的频率补偿,经过快速傅里叶变换、非相干积分和频谱重心搜索完成频率解算,提高载波频率的检测性能。试验与分析表明,所提算法在高动态、低信噪比等复杂场景下可显著提高调频遥测信号载波频率的估测性能。     

大频偏条件下PN码捕获改进算法

针对大频偏条件下PN码捕获的问题,提出了一种改进的PN码捕获算法,即基于谱线插值的 联合码捕获算法。首先对现有的码捕获技术进行了分析,然后在部分相关值作FFT的码捕获 算法的基础上,提出了基于谱线插值的联合码捕获算法。算法的核心思想是对部分相关值作 FF T处理,并利用插值公式计算出载波频偏的精确估计值,使得后续的载波跟踪环更有利于载 波跟踪。介绍了新的码捕获系统的工作原理,推导了载波频偏估计的插值公式,并将非相干 累加技术应用于码捕获系统,从而提高了低信噪比条件下载波频偏估计的精度。最后,通过 仿真证明了此算法对现有GPS接收机性能有5 dB的改善。     

高动态弱直扩信号的分级捕获算法

针对低信噪比高动态环境下直扩信号经典捕获算法中多普勒频偏估计精度和快速傅里叶变换（FFT）运算量的矛盾,提出了一种基于频偏补偿的两级非相干累加捕获算法。该算法以部分匹配滤波器结合快速傅里叶变换（PMF-FFT）算法为单元,首先利用第一级频偏粗估值对多普勒频偏进行补偿,然后通过调整第二级PMF-FFT中部分匹配滤波器长度并利用滑动平均窗对残余频偏进行精估。理论分析和仿真结果表明,与经典捕获算法相比,该算法在FFT运算点数相同的条件下,可以有效地提高多普勒频偏估计精度,并且在高动态环境下具有更好的检测性能。     

星载AIS信号的频偏估计

星载自动识别系统（AIS）中信号存在严重的多普勒频偏，影响信号的正确解调，而传统的基于快速傅里叶变换（FFT）的频偏估计算法其估计范围无法满足需要。为此，提出了一种改进的自相关-FFT频偏估计算法，通过构造辅助函数以确定信号频偏的正负号，在此基础上对基于FFT的频偏估计算法进行改进，从而扩大频偏估计范围，实现对大的多普勒频移的估计。仿真和实验结果均表明，改进算法的频偏估计范围扩大为原来的2倍，具有很高的估计精度，十分接近修正后的克拉美罗界，且算法简单、易于实现。     

利用频域增采样内插方法提高LFMCW雷达测距精度

本文提出了将线性调频连续波(LFMCW)雷达差拍信号离散频谱增采样内插以提高雷达测距精度的方法。仿真结果表明,这种方法可以有效降低FFT固有频域采样间隔带来的测距误差,能够在整个频域轴上更准确地反映多个不同距离目标的差拍信号频谱特性,克服Chirp-Z和Zoom-FFT等方法只能在频率轴上局部细化的局限性,其运算量比相同频域采样间隔的补零FFT频谱细化方法大大降低。     

一种基于改进FFT的MPSK载波估计方法

针对多进制相移链控(MPSK)信号相干解调中载波同步问题,提出一种基于Zoom FFT及频域内插的方法进行载波提取。该方法通过信号的非线性变换,在时频域内实现载波频率的粗估计,在此基础上通过频域内的插值校正实现载波的准确提取。仿真试验结果表明,本算法提取的载波具有较高的准确性,估计的最大相对误差只有10-6量级。该方法不需要特定图案的前导字,结构简单,可估计的载波频率适应范围大,在高信噪比的情况下硬件实现系统实时性好。     

宽带随机混沌雷达高速目标速度估计与成像

随机混沌具有真随机性、对初值敏感、易于产生和控制等特点,频率步进信号易于工程实现和处理,结合两者的优势,提出了一种载频随机步进的随机混沌信号(RSCFSCS)模型,用于高速目标的速度估计和距离维高分辨成像。首先,通过非周期函数激励非线性系统,产生不可预测的随机混沌信号(SCS),经频率调制后用作基带子脉冲。同时,将SCS通过映射变换得到跳频编码(FHC),用来决定调频脉冲串的载频步进。RSCFSCS 速度估计包括粗搜索和精搜索,粗搜索采用固定步长,保证速度偏差小于速度分辨单元,而精搜索采用黄金分割搜索算法可得到精确的速度估计。最后,子脉冲经相干合成形成宽带信号,实现高分辨距离成像。数值仿真表明提出的信号模型和处理算法性能良好。