基于频域牛顿迭代的水声频率估计算法研究

摘要

针对水声信道复杂多变和离散傅里叶变换带来的栅栏效应问题,提出了一种简单有效的基于频域牛顿迭代的水声频率估计算法。算法利用离散傅里叶变换粗估计接收信号频率,将粗估计值作为牛顿迭代的初始值进行两次迭代,极大弥补栅栏效应造成的估计误差,最终实现精确的水声频率估计。良好的仿真(发射频率9kHz,采样频率120kHz)、水箱试验(发射频率10kHz,采样频率120kHz,收发节点间水平距离0.4m)和海上试验(静止试验和漂浮试验均发射8组不同频率的单频信号,初始频率7kHz,终止频率14kHz,间隔为1kHz,采样频率120kHz,静止试验收发节点水平距离500m,漂浮时收发节点初始距离700m)结果均验证了所提算法的有效性。