快速估计LFM信号参数及多项式相位信号的新算法

该研究论文探讨了一种针对线性调频(LFM)信号参数估计的快速算法，由王勇和姜义成两位作者在哈尔滨工业大学电子工程技术研究所提出。LFM信号在多个领域如雷达、声纳和生物工程中具有广泛应用，其初始频率和调频斜率是关键特性，一直以来，估计这些参数的问题备受关注，特别是通过最大似然估计方法的复杂优化问题。 传统方法，如最大似然估计，虽然理论上能提供高精度，但在实际操作中受限于计算量大，搜索过程繁琐。论文中的新算法突破了这一瓶颈，它利用Wigner-Ville分布(WVD)来分析LFM信号的时间-频率特性。WVD是一种有效的时频分析工具，能够直观展示信号的局部时频结构。通过计算不同时间采样点对应的频率值，算法可以直接估计出LFM信号的调频斜率和初始频率，无需复杂的多维搜索，显著降低了计算负担。 算法的统计特性部分，作者运用扰动分析理论，理论化地表达了LFM信号参数估值的均方误差，这为算法的性能评估提供了理论依据。此外，该研究并未止步于LFM信号，而是进一步拓展了算法的应用范围，使其可以推广到多项式相位信号参数的估计，这对于信号处理领域的多样性应用具有重要意义。 论文通过计算机仿真实验验证了新算法的有效性和优越性，结果显示，相比于传统的最大似然估计，该算法在速度和精度上都取得了显著提升，满足了当前对LFM信号参数快速且准确估计的需求。这项工作为LFM信号处理提供了一个高效且易于实施的解决方案，对于提高相关领域的信号分析效率具有实际价值。