发明名称 一种基于循环相关熵的载频估计方法
摘要 本发明属于循环平稳信号处理技术领域,提供了基于循环相关熵的载频估计方法。本发明首先通过公式计算信号的相关熵和循环相关熵;然后,通过公式计算信号的循环相关熵谱,并通过投影获得信号的循环相关熵谱投影;最后,根据调制方式和载波频率与循环频率之间的关系,通过循环相关熵谱投影峰值所对应的估计信号的载波频率。实验证明本发明算法性能良好,能够在非高斯噪声和同频带干扰并存的条件下对信号进行载频估计。
申请公布号 CN105302940A 申请公布日期 2016.02.03
申请号 CN201510591312.9 申请日期 2015.09.16
申请人 大连理工大学 发明人 邱天爽;栾声扬;王鹏;李景春;谭海峰;鲍尧;杨文翰;朱永杰;戚寅哲;马济通;史益新
分类号 G06F17/50(2006.01)I 主分类号 G06F17/50(2006.01)I
代理机构 大连理工大学专利中心 21200 代理人 潘迅;李宝元
主权项 一种基于循环相关熵的载频估计方法,其特征在于,包括以下具体步骤:第一步,计算待估计信号的循环相关熵(1)由公式V<sub>x</sub>(t,τ)=E[κ<sub>σ</sub>(x(t)‑x(t+τ))]计算信号的相关熵V<sub>x</sub>(t,τ),其中,x(t)是信号,τ表示信号的时延,E表示数学期望操作符;к<sub>σ</sub>表示高斯核函数,<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>K</mi><mi>&sigma;</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mo>&CenterDot;</mo><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mrow><msqrt><mrow><mn>2</mn><mi>&pi;</mi></mrow></msqrt><mi>&sigma;</mi></mrow></mfrac><mi>exp</mi><mrow><mo>(</mo><mo>-</mo><msup><mrow><mo>(</mo><mo>&CenterDot;</mo><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>/</mo><mo>(</mo><mrow><mn>2</mn><msup><mi>&sigma;</mi><mn>2</mn></msup></mrow><mo>)</mo><mo>)</mo></mrow><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000804048810000011.GIF" wi="701" he="135" /></maths>(2)按照公式<maths num="0002" id="cmaths0002"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>V</mi><mi>x</mi><mi>&xi;</mi></msubsup><mrow><mo>(</mo><mi>&tau;</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mi>T</mi></mfrac><msub><mo>&Integral;</mo><mrow><mo>&lt;</mo><mi>T</mi><mo>&gt;</mo></mrow></msub><msub><mi>V</mi><mi>x</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>,</mo><mi>&tau;</mi><mo>)</mo></mrow><msup><mi>e</mi><mrow><mo>-</mo><mi>j</mi><mn>2</mn><mi>&pi;</mi><mi>&xi;</mi><mi>t</mi></mrow></msup><mi>d</mi><mi>t</mi><mo>=</mo><mo>&lt;</mo><msub><mi>&kappa;</mi><mi>&sigma;</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>)</mo><mo>-</mo><mi>x</mi><mo>(</mo><mrow><mi>t</mi><mo>+</mo><mi>&tau;</mi></mrow><mo>)</mo><mo>)</mo></mrow><msup><mi>e</mi><mrow><mo>-</mo><mi>j</mi><mn>2</mn><mi>&pi;</mi><mi>&xi;</mi><mi>t</mi></mrow></msup><msub><mo>&gt;</mo><mi>t</mi></msub></mrow>]]></math><img file="FDA0000804048810000012.GIF" wi="1206" he="126" /></maths>计算信号的循环相关熵<img file="FDA0000804048810000013.GIF" wi="165" he="79" />其中&lt;T&gt;表示被积分的区间长度为T,ξ表示循环频率,&lt;·&gt;<sub>t</sub>表示求时间平均;第二步,根据该信号的循环相关熵计算循环相关熵谱在循环频率域的投影(1)根据公式<img file="FDA0000804048810000014.GIF" wi="559" he="103" />计算信号的循环相关熵谱<img file="FDA0000804048810000015.GIF" wi="175" he="79" />(2)将循环相关熵谱投影至循环频率域,获得信号的循环相关熵谱投影;第三步,根据循环相关熵谱投影估计载波频率;(1)根据循环相关熵谱投影中的峰值,获得对应的循环频率ξ;(2)根据循环频率和载频之间的公式ξ=af<sub>c</sub>,估计信号的载波频率f<sub>c</sub>,其中a为整数,不同的调制方式a取值不同。
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