条纹图像瞬时频率的估计及其在相位展开中的应用

相位法是采用正弦投影光和移相技术的一种非接触测量方法。其中的关键总是是从主值相位恢复绝对相位,即相位展开问题。这是一个不适定问题。国内外的研究者进行了大量的研究工作,至今尚无满意的一般解决方法。本文利用相位法条纹图像的纹理特性,利用多频道Ｇａｂｏｒ小波滤波估计条纹图像的瞬时频率。通过检测瞬时频率幅值和方向的不连续来定位条纹纹理的边界,从而把相位场分割为一致的一区域。     

匹配 Wigner 变换及其在瞬时频率估计中的应用

提出了一种新的时频分析方法,称为匹配Wigner变换（Matched Wigner Transform ,MWT ）。该变换通过泰勒级数扩展傅立叶旋转因子e－jωτ来匹配双线性信号核,能够对单分量高阶多项式相位信号（Polynomial Phase Signal , PPS ）分析得到聚集性最优的时频分布（Time Frequency Distribution ,TFD ）,且克服了自交叉项的干扰。基于MWT ,给出了一种有效实现PPS的瞬时频率（Instantaneous Frequency ,IF）和参量估计的迭代算法,并通过仿真算例验证了算法的有效性。最后,将该方法应用于水下运动声源的微弱多普勒信号分析,得到良好的海试试验结果。     

多项式相位信号瞬时频率变化率估计及其应用

通过定义两种新的变换——指数型相位匹配变换和复时间延迟型相位匹配变换,可实现对任意阶次的多项式相位信号(PPS)的瞬时频率变化率(IFR)估计.给出了这两种变换的基本原理和实现方法,同时分析了算法实现过程中应注意的问题.进而,研究了IFR在以下三个方面的应用:(1)PPS的参数估计问题;(2)PPS的瞬时频率估计问题;(3)构造新的时频分布,该分布对于阶次大于2的多项式相位信号具有理想的时频聚集性.最后通过计算机仿真实验验证了本文所提算法的有效性.     

多分量多项式相位信号瞬时频率变化率的估计

引入了一个二维双线性相位匹配变换.对相位阶次不大于5的多分量多项式相位信号(mc-PPS)而言,各信号分量的瞬时频率变化率(IFR)在变换结果中表现为局部极值点,而交叉项则很少表现为极值点.又由于各信号分量IFR随时间变化表现出连续性,而由交叉项所产生的各极值点无此特征,因此,该变换可用于实现mc-PPS中各信号分量IFR的估计.对估计性能进行了理论分析,并同仿真结果进行了比较.     

相位建模法与平滑相位差分法在瞬时频率估计中的应用

信号的瞬时频率经常被用在非平稳信号处理中,为了在高斯白噪声背景下对线性调频信号（LFM）的瞬时频率进行准确估计,介绍了采用相位建模估计法和平滑相位差分估计法,分析了两者各自的优缺点和适用条件,仿真试验表明两种瞬时频率估计方法的有效性。     

WVD瞬时频率无偏估计研究

通过检测Ｗｉｇｎｅｒ－Ｖｉｌｌｅ分布的峰值估计信号瞬时频率的方法，对常幅、线性高超尖信号是无偏的。本文利用该估计器估计调幅－调频信号瞬时频率时发现：如果信号满足Ｂｅｄｒｏｓｉａｎ定理，那第调幅对瞬时频率估计没有影响。从而，扩展了ＷＶＤ频率估计器的无偏条件。     

基于快速局部频率估计和量化跟踪的UKF 相位展开算法

针对传统的无味卡尔曼相位展开算法效率和精度之间存在矛盾的问题,提出一种快速局部频率估计算法与量化质量图跟踪策略相结合的无味卡尔曼滤波(UKF)高效算法。快速局部频率估计算法首先利用二维傅里叶变换粗略计算出局部窗口内的复相位频谱的谱峰位置;然后,以谱峰为中心利用二维离散时间傅里叶变换快速算法计算出谱峰的精确位置,进而精确地获取局部频率值,得到UKF 相位展开系统模型所需的相位梯度估计值;最后,将UKF 算法与量化质量图跟踪策略相结合,利用量化质量图引导UKF 相位展开,进一步提高展开的效率。仿真实验验证了方法的有效性。     

应用WVD估计AM-FM信号的瞬时频率

该文研究了应用WVD谱峰检测估计AM-FM信号的瞬时频率的方法及其性能。理论分析表明;对线性调频的AM-FM信号,只要其幅度的WVD在频率为零处取得最大值在任意时刻都成立,则基于WVD谱峰检测得到的瞬时频率估计是无偏的,并给出了估计的方差。仿真实验使用高斯包络的线性调频信号表明,利用WVD可以有效地估计AM-FM信号的瞬时频率。     

双向高斯核函数时频分布及在瞬时频率估计中的应用

将双向高斯核函数时频分布引入到非平稳信号瞬时频率估计。通过控制时延、频移参数,该时频分布能够有效提高时频分辨率,同时对多分量信号检测时存在的交叉项能够得到很好的抑制。理论推导及计算机仿真均表明该分布具有良好的性能。     

基于分数阶Fourier功率谱的瞬时频率估计方法

通过分析分数阶Fourier变换功率谱与信号相位微分的关系，提出了根据信号密度分布和分数阶Fourier谱估计信号瞬时频率的方法，并对含噪声和不含噪声的两种信号进行了计算机仿真。仿真结果表明了其有效性。该方法适用于信噪比大于3dB的信号。该方法采用非递归算法，不需要进行时频平面上的投影和峰值搜索，运算量低。     

基于瞬时相位拟合的LFM信号参数估计算法

针对传统线性调频（LFM）信号参数估计算法中复杂的搜索和计算问题,提出了一种不需要参数搜索的快速LFM信号参数估计算法。该算法先用希尔伯特变换估计LFM信号瞬时相位,再用二次相位函数拟合LFM信号瞬时相位从而得到初始频率和调频斜率的估计。仿真验证了本文算法的有效性,说明该算法能够给出满意的参数估计结果。     

可靠性排序在InSAR相位展开中的应用

提出一种基于可靠性排序的相位展开算法。这种算法的关键是选择相干图来标识相位数据的可靠性,相位展开的路径由相干图导向。阐述了可靠性排序测量的基本原理,讨论了算法设计和流程图,针对干涉合成孔径雷达(InSAR)获得的数据进行了相位展开处理,得出了较为理想的结果。实验表明,相位展开的路径总是沿着具有较高可靠性的像素到较低可靠性的像素．所以在最坏的情况下误差也被限制在局部最小区域。     

数字调制信号识别中的相位去卷叠门限研究

基于瞬时特征提取的数字信号自动识别方法具有重要的应用前景。采用此方法识别信号时,需要提取信号的瞬时幅度、瞬时相位、瞬时频率去计算分类特征参数。但提取信号瞬时相位时会出现相位卷叠现象。本文首先对相位卷叠和相位去卷叠进行了详细的分析,然后提出了一种估计相位去卷叠理论门限范围的方法。而其它相关文献都没对这个门限进行过深入的研究。MATLAB仿真结果表明,采用本文估计出的去卷叠门限范围,可以直接有效地提取信号的非线性瞬时相位。      

基于分数阶Fourier功率谱的瞬时频率估计方法

通过分析分数阶Fourier变换功率谱与信号相位微分的关系,提出了根据信号密度分布和分数阶Fourier谱估计信号瞬时频率的方法,并对含噪声和不含噪声的两种信号进行了计算机仿真。仿真结果表明了其有效性。该方法适用于信噪比大于3dB的信号。该方法采用非递归算法,不需要进行时频平面上的投影和峰值搜索,运算量低。     

宽带LFM信号瞬时频率和二维到达角联合估计

针对非平稳的宽带线性调频信号(LFM),本文利用了对称阵元 分布(WVD)将原始数据投影到时频波束空间建立了一种新颖的具有分维结构的空间时频分布数据模型,然后采用Beamspace-ESPRIT算法、子空间投影法获得了信号瞬时频率和二维到达角的联合估计.仿真实验证明算法精度较好,计算量小,具有很好的实用性.