Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2016, № 1 · MATHEMATICAL MODELS IN RADIO ELECTRONICS PROBLEMS

Быстрый алгоритм параметрического частотно-временного оценивания одномодовых комплексных сигналов

V.G. Volkov1, I.N. Krivov2, V.M. Komarov3, I.V. Lukianov3

1 ООО «НПП «ЛАМА», г. Рыбинск
2 Ярославское высшее зенитное ракетное училище противовоздушной обороны
3 ФГБОУ ВПО «Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П. А. Соловьева»
Full text UDC 621.396.96 EDN VOWRIR

Abstract

A review of known time-frequency estimation methods is presented. We consider a fast time-frequency estimation algorithm of single-tone complex signal. The results of the simulation algorithm are presented, the comparison with the Short-time Fourier transform and Cramer-Rao lower bound is carried out for chirp signal parameters estimation.

  • time-frequency estimation
  • parametric estimation
  • short-time Fourier transform
  • Cramer-Rao lower bound
Аннотация (на русском)

Быстрый алгоритм параметрического частотно-временного оценивания одномодовых комплексных сигналов

Проводится обзор известных методов частотно-временного оценивания сигналов. Рассматривается быстрый алгоритм частотно-временного оценивания одномодового комплексного сигнала. Приводятся результаты моделирования рассмотренного алгоритма, проводится сравнение с алгоритмом оконного преобразования Фурье и нижней границей Крамера-Рао для оценки параметров ЛЧМ сигнала.

For citation

Volkov V.G., Krivov I.N., Komarov V.M., Lukianov I.V. Быстрый алгоритм параметрического частотно-временного оценивания одномодовых комплексных сигналов // Journal of Radio Electronics. – 2016. – No. 1.

References

  1. Малла С. Вэйвлеты в обработке сигналов: Пер. с англ. М.: Мир, 2005. 671 с.
  2. L. Cohen, "Time-Frequency Analysis," Prentice-Hall, New York, 1995. ISBN 978-0135945322
  3. S. Elouaham, R. Latif, A. Dliou, M. LAABOUBI, F. M. R. Maoulainie, Parametric and Non Parametric Time-Frequency Analysis of Biomedical Signals. International Journal of Advanced Computer Science and Applications, Vol. 4, No.1, 2013
  4. Лупов С. Ю. Частотно-временной анализ интерферометрических данных о газодинамических процессах. Специальность 01.04.03 - радиофизика. Диссертация на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук. Нижний Новгород, 2012
  5. В.И. Кривошеев. Модификация преобразования Вигнера-Вилля для анализа интерферометрических данных газодинамических процессов, Нижегородский госуниверситет им. Н.И. Лобачевского. Радиофизические измерения. Вестник Нижегородского университета им. Н. А. Лобачевского, 2011, № 5(3), с.109-117.
  6. M. Ronkin, E. Khrestina, A. Kalmikov. Frequency Estimation for Short Realization of Radar Signals: The New Algorithm Presentation [Электронный ресурс] // Hikari Ltd [сайт]. URL: http://www.m-hikari.com/ces/ces2014/ces33-36-2014/khrestinaCES33-36-2014-1.pdf (дата обращения 10.04.2015).
  7. N. E. Huang et al., “The Empirical mode decomposition and the Hilbert spectrum for nonlinear and non-stationary time series analysis,” in Proc. Royal Society London A, vol. 454, pp. 903-995, 1998.
  8. Долгих Л. А. Алгоритмы обработки информации на основе анализа быстропеременных процессов. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Пенза, 2014 г.
  9. Марпл-мл. С. Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения: Пер. с англ. М.: Мир, 1990. 604 с.
  10. Zbigniew Leonowicz. Parametric methods for time-frequency analysis of electric signals. Politechnika Wrocławska. Wroclaw University of Technology, Poland, 2006
  11. И. В. Лукьянов. «Параметрическое оценивание несущей частоты коротких радиосигналов» Современная наука. Актуальные проблемы теории и практики. Серия Естественные и Технические Науки Выпуск № 03-04 2015, стр. 11-17.
  12. Kay S.M. Fundamentals of Statistical Signal Processing: Estimation Theory (v.1). Prentice Hall, Upper Sadle River, NJ, 1998. 595 p.
  13. D. C. Rife and R. R. Boorstyn, “Single-tone parameter estimation from discrete-time observations,” IEEE Trans. Inform. Theory, vol. IT-20, pp. 591-598, Sept. 1974.
  14. Vaughan Clarkson. Efficient single frequency estimators. In Proc. Internat. Sympos. Signal Process. Appl., pages 327-330, August 1992.
  15. G. W. Lank, I. S. Reed, and G. E. Pollon, “A semicoherent detection and doppler estimation statistic”, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, vol. AES-9, pp. 151-165, Mar. 1973.
  16. S. Kay, “A Fast and Accurate Single Frequency Estimator,” IEEE Trans. Acoustics Speech Signal Processing, vol. 37, no. 12, pp. 1987-1990, Dec. 1989.
  17. Naveed R. Butt, Andreas Jakobsson, and Magnus Mossberg. Computationally efficient online phase-based frequency estimation of a single tone. 17th European Signal Processing Conference (EUSIPCO 2009) Glasgow, Scotland, August 24-28, 2009
  18. Hing Cheung So and Hongqing Liu. Improved Single-Tone Frequency Estimation by Averaging and Weighted Linear Prediction, ETRI Journal, Volume 33, Number 1, February 2011
  19. Beardon, A. F. (1996). "Sums of Powers of Integers". American Mathematical Monthly 103. pp. 201-213.
  20. Крянев А. В., Лукин Г. В. Математические методы обработки неопределенных данных. М:ФИЗМАТЛИТ, 2003 - 216 с.