内容:
(免责声明:这不是通信问题)。
我正在尝试估计真实的周期性信号的基本频率。通过将原始信号与脉冲信号进行匹配滤波来构造此信号。(匹配的过滤器)。结果信号具有以下特征:
这是周期性的。(基本为1 /周期),这就是我试图估计的值。
它是不固定的时间。具体地,周期脉冲的幅度可以在幅度上变化。(例如,一个脉冲可以为低,而另一个脉冲可以为高,而下一个脉冲又可以为低,并且在该介质之后一个,等等)。
我相信它的频率是固定的(只要您接受变化的幅度,但不改变频带)。
它具有谐波失真。我的意思是,(如果我错了,请纠正我),但是信号中的单个脉冲不是正弦波,而是像高斯,三角形,半抛物线等“笨拙”的形状。 。
我正在尝试估计该信号的基本频率。
当然,有时原始信号不过是噪声而已,但它仍会通过路径并得到匹配滤波。(稍后会详细介绍)。
我尝试过的
现在,我知道许多基本的频率估算器,例如
- 自相关方法
- YIN及其所有依赖项
- FFT方法。
等等,
尹:我还没有尝试过尹。
FFT方法:FFT方法将为您提供所有谐波和基波,但是我注意到,由于基波并不总是最高峰,因此它特别挑剔,特别是对于这种非平稳业务。很快,您会发现自己试图确定多个峰中的哪个峰是基本峰,这成为一个难题。
自相关:自相关方法似乎比FFT方法要好,但是它仍然对时域信号的幅度不规则敏感。自相关方法测量中心波瓣到下一个最高波瓣之间的距离。该距离对应于基本距离。但是,在非平稳情况下,此副瓣可能太低,您可能会在某些阈值方案中错过它。
然后我想到也许可以使用像MUSIC这样的子空间方法来估计基本面。经过测试,我发现它确实确实给出了一些非常不错的结果-它在与信号基频相对应的频率处稳健地(甚至在非平稳情况下)达到峰值。(将您要查找的信号数设置为2,它将检索基本信号-即,选择信号协方差矩阵的2个最高特征向量(对应于特征值的最大值),丢弃它们,然后构造从剩余的噪声子空间中,将您的假设复杂正弦曲线投射到它们上,进行倒数运算,瞧,这是一个很好的伪频谱)。
问题与解答:
- 话虽如此,我仍然想理解为什么它会更好。
- 在MUSIC中,我们丢弃信号子空间并使用噪声子空间。在我看来,信号子空间的特征向量实际上是某种“最适合”的-实际上它们是最佳匹配滤波器。因此:为什么不直接使用信号子空间特征向量呢?(我知道它不再是MUSIC了,但是为什么使用噪声子空间更好呢?)
- 最后,最后一个问题是,尽管这种方法对于非平稳信号(如上所定义)似乎更健壮,但问题在于,即使系统中只有噪声,我现在总是会得到答案!(如上所述,当您没有周期性信号时,原始的预匹配滤波信号有时可能只是白噪声)。
可能存在什么方法来抵消这种情况?我尝试查看特征值,在只有信号的噪声与有信号的情况下,它们的衰减还有更多的“曲率”,但我担心它可能不够鲁棒。
奖金:
- 协方差矩阵的特征向量何时正弦于VS?是什么决定它们是否是正弦曲线?他们为什么不摆正呢?还是在此处插入其他形状的信号?