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Open Access
Parameter Estimation of Fractional Bandlimited LFM Signals Based on Orthogonal Matching Pursuit
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Estimation des paramètres des signaux LFM fractionnaires à bande limitée basée sur la recherche d'une correspondance orthogonale

Xiaomin LI, Huali WANG, Zhangkai LUO

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Résumé:

Des théorèmes d'estimation de paramètres pour les signaux LFM ont été développés en raison des avantages de la transformée de Fourier fractionnaire (FrFT). Les méthodes d'estimation traditionnelles dans le domaine de Fourier fractionnaire (FrFD) sont presque basées sur une recherche bidimensionnelle qui présente une contradiction entre performances d'estimation et complexité. Afin de résoudre ce problème, nous introduisons la recherche d'appariement orthogonal (OMP) dans le FrFD et proposons une méthode d'optimisation modifiée pour estimer la fréquence initiale et la fréquence finale des signaux LFM à bande limitée fractionnaire. Dans cet algorithme, le spectre fractionnaire de différenciation utilisé pour former la matrice d'observation dans OMP est dérivé des formulations analytiques du spectre du signal LFM, puis, sur cette base, le signal LFM a un spectre rectangulaire approximatif dans le FrFD et la corrélation entre le Le signal LFM et la matrice d'observation donnent une valeur maximale au bord du spectre (voir Sect.3.3 pour plus de détails), les informations sur le spectre de bord peuvent être extraites par OMP. Enfin, les estimations de la fréquence initiale et de la fréquence finale sont obtenues en multipliant les informations de bord par la résolution de la fréquence d'échantillonnage. La méthode proposée évite la reconstruction et la procédure traditionnelle de recherche de pic, et les itérations ne sont nécessaires que deux fois. Ainsi, la complexité de calcul est bien inférieure à celle des méthodes existantes. Parallèlement, étant donné que les vecteurs aux points de fréquence initiale et finale ont tous deux un module plus grand, de sorte que les estimations sont plus proches des valeurs réelles, de meilleures performances d'erreur quadratique moyenne normalisée (NRMSE) peuvent être obtenues. Les résultats de l'analyse théorique et de la simulation démontrent que l'algorithme proposé est d'une complexité relativement faible et que sa précision d'estimation est supérieure à celle des algorithmes basés sur la recherche et la reconstruction.

Publication
IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals Vol.E102-A No.11 pp.1448-1456
Date de publication
2019/11/01
Publicisé
ISSN en ligne
1745-1337
DOI
10.1587/transfun.E102.A.1448
Type de manuscrit
PAPER
Catégories
Traitement des signaux numériques

Auteurs

Xiaomin LI
  Nanjing University of Science and Technology,Henan Institute of Science and Technology
Huali WANG
  The Army Engineering University of PLA
Zhangkai LUO
  Space Engineering University

Mots-clés

Table des matières