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最小方差谱估计中匹配滤波器迭代求解算法
  • ISSN号:0254-3087
  • 期刊名称:《仪器仪表学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP202.4[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所,哈尔滨150001, [2]山东大学(威海)机电与信息工程学院,威海264209
  • 相关基金:教育部高等学校博士学科点专项科研基金(20092302110013)、山东省自然科学基金(ZR2010FQ016)资助项目
中文摘要:

基于匹配滤波器组的最小方差谱估计方法,由一组匹配滤波器输出计算输入信号的谱估计值,其匹配滤波器的求解基于自相关矩阵逆矩阵,受到矩阵维数和奇异性的限制。提出一种迭代求解算法直接计算匹配滤波器,基于简化的复系数凸二次优化问题来实现,回避了矩阵求逆。算法具有二次终止性质,在有限次迭代内达到最优解。而限制迭代次数可以对频率分辨率和谱线不匹配现象折中,以得到更高谱峰幅度。实验采用新算法实现MVDR和CCA算法匹配滤波器,并对谱估计结果进行比较。

英文摘要:

The minimum variance spectral estimation based on matched filter bank is a non-parametric approach;it uses the output of a bank of band-pass matched filters to calculate the spectral estimation value of the input signal. Traditional solution method of the matched filter is based on autocorrelation matrix inversion, which is limited by the dimension and singularity of the matrix. An iterative algorithm is proposed to directly calculate the matched-filter, which is implemented based on the simplified complex coefficient convex quadratic optimization problem and avoids the matrix inversion. The proposed algorithm has quadratic termination property and is solved with conjugate gradient method;the optimal solution can be reached in finite number of iterations. Limiting the number of iterations can achieve a tradeoff between frequency resolution and spectral line unmatching, and higher spectral peak amplitudes are obtained. The proposed new algorithm was applied in experiment, (minimum variance distortionless response, MVDR) and (canonical correlation analysis, CCA) algorithm matched filters were implemented, and the spectral estimation results were compared.

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期刊信息
  • 《仪器仪表学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国仪器仪表学会
  • 主编:张钟华
  • 地址:北京东城区北河沿大街79号
  • 邮编:100009
  • 邮箱:yqyb@vip.163.com
  • 电话:010-84050563
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-3087
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2179/TH
  • 邮发代号:2-369
  • 获奖情况:
  • 1983年评为机械部科技进步三等奖,1997年评为中国科协优秀科技期刊三等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:42481