ESPRIT算法

摘要： 低频天波传播时延的准确预测对其在远程导航授时中的应用潜力挖掘具有重要意义.为了获得地-电离层波导中低频多跳天波模式的传播时延特性,同时验证典型多径时延估计算法在不同信道环境下的作用性能,文中首先采用时域有限差分(finite-difference time-domain,FDTD)电磁计算方法对不同电离层反射情况下的距发射台400 km处地面接收的低频天地波耦合总场进行正演预测,然后分别基于快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)/快速傅里叶逆变换(inverse fast Fourier transform,IFFT)频谱相除、多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)和旋转不变技术信号参数估计(estimating signal parameters via rotational invariance techniques,ESPRIT)三种算法对电磁场数值预测结果进行后处理,解耦得到不同模式(地波、一跳天波、二跳天波、三跳天波及四跳天波)的时延,并在此基础上分析比较了无噪声和信噪比(signal-noise ratio,SNR)为0 dB、-5 dB以及-10 dB情况下三种算法对多跳天波的时延估计结果.结果表明,波跳次数越高,算法的检测能力越差.对于文中所模拟的信道条件,在弱噪声(SNR=0 dB)、电离层强反射时,FFT/IFFT算法结果精度最高,时延误差不超过400 ns;而在强噪声(SNR=-10 dB)、电离层弱反射时,ESPRIT算法稳定性最好,误差范围在5μs以内.

摘要： 针对现有科技信息服务平台中信息获取不准确、服务系统不完善等问题,引入人工智能技术,并设计出改进后的混沌粒子群算法进行人工智能神经网络训练,将变量从混沌空间变换到解空间,然后进行搜索,提高了计算速率,降低了算法陷入局部极值的概率。在存在信号干扰的情况下,能够快速、准确地估计信息的距离和方位,省去了二维谱峰的搜索,提高了计算效率。实验结果表明,该研究采用人工智能技术后,计算速率提高了两倍,大大降低了误差率。

摘要： 传统二维重构Toeplitz类算法在进行二维相干信源DOA估计时,利用构造两个相关矩阵或协方差矩阵的部分信息构造Toeplitz矩阵,使得信息利用不完整且需要额外的去噪处理.针对上述问题,提出一种基于二维重构Toeplitz类算法改进的Toeplitz矩阵集重构算法.利用完整阵元接受信号矢量构造两个包含完整信息的Toeplitz矩阵集,再与其共轭转置相乘求和来对矩阵修正而得到满秩矩阵,从而达到去相干的目的;结合传统ESPRIT算法通过旋转不变性进行两次一维重构处理再进行角度匹配来实现二维的相干信号角度估计,同时避免额外的去噪处理.通过十字阵列和L型阵列的仿真验证了本文算法的有效性.

摘要： 针对谐波信号的波达方向(Direction Of Arrival,DOA)和基频联合估计问题,提出了一种基于单声矢量传感器对谐波信号的波达方向和基频联合估计.首先,使用声矢量传感器接收到信号数据,通过时延数据构造两个阵形相同的子阵.其次,利用快速TLS-ESPRIT(To-tal Least Squares-Estimating Signal Parameter via Rotational Invariance Techniques,TLS-ES-PRIT)算法,对接收数据的自相关矩阵特征分解.最后,提取出特征值和特征向量中包含的角度和基频信息,得到目标的方位和基频估计.为了验证算法的性能,选取了9元声压阵列TLS-ESPRIT算法、波达方向矩阵算法以及TLS-ESPRIT算法作为对比算法进行测试.实验结果表明,对谐波信号的波达方向和基频联合估计问题,该算法的估计精度是最优的.

摘要： 针对毫米波信号源的到达角(DOA)估计随频率变化、导致估计误差较大的问题,提出毫米波信号向窄带信号转化的DOA估计算法.该算法通过在频域内建立毫米波信号接收模型,将接收信号看成多个不相关的窄带信号,并将其"聚焦"在某一参考频率下,减少波束因频率变化带来的影响,进而利用旋转不变子空间(ESPRIT)算法进行毫米波DOA估计.仿真结果表明:该算法可有效降低中等信噪比下的DOA估计误差,当阵元数达到70时,可实现相对稳定的DOA估计,随频率变化估计效果保持整体稳定,从而提升毫米波系统定向传输时的链路质量.

摘要： 针对动态及冲击性负荷电能计量中加窗插值FFT谐波参数估计误差较大问题,提出加窗插值FFT与ES?PRIT的结合方法,其中加窗插值FFT采用10周波时窗方式用于幅值缓变信号分析,而ESPRIT方法采用2周波的高精度谐波参数估计方式用于幅值快速变化信号的分析.仿真结果表明:ESPRIT方法对冲击信号电能计量精度较加窗插值FFT提高约10倍;此结合方法适用于动态及冲击性负荷的电能计量.

摘要： 本文主要对空间谱测向技术中经典的ESPRIT算法进行研究,并仿真实验验证.本文介绍了均匀线阵的ESPRIT算法原理,并在信噪比、阵元数和快拍数等不同条件下对ESPRIT算法的性能进行了MATLAB仿真和分析.仿真结果表明,该算法能快速地计算出入射角度,具有良好的测向性能和应用价值.

摘要： 针对互质阵列差联合构造的虚拟阵元中空洞不可用而导致阵列最大可用自由度减少的问题,提出了一种新的互质阵列中添加天线的方法.该方法中内插最少的天线数使虚拟阵列达到最大可利用自由度,且内插天线数并不改变互质阵列的原始孔径大小,在相同信噪比情况下,实现更为精准的波达方向(DOA)估计.先找出虚拟阵元中空洞所处位置的规律,根据其规律,针对部分虚拟阵元空洞位置,在与之对应的互质阵列位置内插阵元天线,使得虚拟阵元中空洞均被填充,最终获取最大自由度的虚拟均匀连续阵元.采用ESPRIT算法,仿真结果表明:算法在DOA估计数、估计分辨率以及估计精度都得到了明显的改善.

摘要： 智能天线DOA估计技术中子空间分解类算法存在计算量大和采样数据多的缺点,为实现实时准确的DOA估计,提出一种在局部信号空间搜索谱峰的改进MUSIC算法,与经典算法仿真对比,结果表明改进算法运算量明显降低.此外,为克服传统算法采样数据量大且存在冗余的不足,研究基于压缩感知的DOA估计方法,即由阵列数据通过阵列流型矩阵重构出空间稀疏信号,从而估计目标信号的DOA,实验结果表明该方法估计效果显著,且性能优于传统算法.

摘要： 对各种阵型的二维到达角和极化参数估计已成为联合估计研究的新方向。本文用esprit算法实现均匀矩阵下二维到达角和极化参数的估计,参考L阵的估计方法进行改进,使计算量大大减少。重点对阵型结构、到达角估计方法和极化参数估计的公式进行了论述和推导,并用仿真结果证实了方法的有效性。

摘要： 基于任意阵列的四组元矢量水听器，介绍了一种快速的二维波达方向估计方法。每个阵元(矢量水听器)由3个空间共点且轴向垂直的振速水听器和一个声压水听器构成。利用振速水听器和声压水听器的关系构成旋转不变性，使得旋转因子只与目标信号的方向余弦有关，而与阵列流型无关。在矩阵分解的时候。将旋转矩阵进行合并求解，简化了参数的配对过程，降低了计算量。计算机仿真实验结果证明了该方法的有效性。

摘要： 基于任意阵列的四组元矢量水听器，介绍了一种快速的二维波达方向估计方法。每个阵元(矢量水听器)由3个空间共点且轴向垂直的振速水听器和一个声压水听器构成。利用振速水听器和声压水听器的关系构成旋转不变性，使得旋转因子只与目标信号的方向余弦有关，而与阵列流型无关。在矩阵分解的时候。将旋转矩阵进行合并求解，简化了参数的配对过程，降低了计算量。计算机仿真实验结果证明了该方法的有效性。

摘要： 基于任意阵列的四组元矢量水听器，介绍了一种快速的二维波达方向估计方法。每个阵元(矢量水听器)由3个空间共点且轴向垂直的振速水听器和一个声压水听器构成。利用振速水听器和声压水听器的关系构成旋转不变性，使得旋转因子只与目标信号的方向余弦有关，而与阵列流型无关。在矩阵分解的时候。将旋转矩阵进行合并求解，简化了参数的配对过程，降低了计算量。计算机仿真实验结果证明了该方法的有效性。

摘要： 基于任意阵列的四组元矢量水听器，介绍了一种快速的二维波达方向估计方法。每个阵元(矢量水听器)由3个空间共点且轴向垂直的振速水听器和一个声压水听器构成。利用振速水听器和声压水听器的关系构成旋转不变性，使得旋转因子只与目标信号的方向余弦有关，而与阵列流型无关。在矩阵分解的时候。将旋转矩阵进行合并求解，简化了参数的配对过程，降低了计算量。计算机仿真实验结果证明了该方法的有效性。

摘要： 随着电网互联程度提高，低频振荡问题很难避免出现。广域测量系统的出现为更好的监视低频振荡、辨识振荡模态提供了技术基础。文章从计算速度、定阶判据、计算精度角度分析了现有模态辨识方法,着重比较了Prony方法和ESPRIT方法的适用性。提出了基于广域测量系统辨识电力系统低频振荡监视系统的思路。

摘要： 随着电网互联程度提高，低频振荡问题很难避免出现。广域测量系统的出现为更好的监视低频振荡、辨识振荡模态提供了技术基础。文章从计算速度、定阶判据、计算精度角度分析了现有模态辨识方法,着重比较了Prony方法和ESPRIT方法的适用性。提出了基于广域测量系统辨识电力系统低频振荡监视系统的思路。

摘要： 随着电网互联程度提高，低频振荡问题很难避免出现。广域测量系统的出现为更好的监视低频振荡、辨识振荡模态提供了技术基础。文章从计算速度、定阶判据、计算精度角度分析了现有模态辨识方法,着重比较了Prony方法和ESPRIT方法的适用性。提出了基于广域测量系统辨识电力系统低频振荡监视系统的思路。

摘要： 随着电网互联程度提高，低频振荡问题很难避免出现。广域测量系统的出现为更好的监视低频振荡、辨识振荡模态提供了技术基础。文章从计算速度、定阶判据、计算精度角度分析了现有模态辨识方法,着重比较了Prony方法和ESPRIT方法的适用性。提出了基于广域测量系统辨识电力系统低频振荡监视系统的思路。

摘要： 随着电网互联程度提高，低频振荡问题很难避免出现。广域测量系统的出现为更好的监视低频振荡、辨识振荡模态提供了技术基础。文章从计算速度、定阶判据、计算精度角度分析了现有模态辨识方法,着重比较了Prony方法和ESPRIT方法的适用性。提出了基于广域测量系统辨识电力系统低频振荡监视系统的思路。

摘要： 本发明属于雷达信号处理技术领域，具体涉及一种基于L阵和二维ESPRIT算法的DOA估计方法。本发明提出了一种基于L阵和二维ESPRIT算法的DOA估计方法，在阵列接收到辐射源信号后，利用L阵的阵列特点对阵列数据进行处理，构造用于二维ESPRIT算法运算的数据矩阵，得到估计角度，完成信号源的方向测量估计。本发明的有益效果为，本发明利用L阵构造大矩阵，得到的矩阵形式简单，在后续的测向过程中保持了较低的计算复杂度，同时有效去除了统计独立噪声源的影响，改善了在高斯噪声环境下的分辨能力和统计性能。

摘要： 本发明公开了一种基于IIR数字滤波和ESPRIT辨识算法的电力系统低频振荡检测方法，包括：1)利用广域测量系统对电力系统的输出功率信号进行在线实时监测；2)使用无限脉冲响应数字滤波技术对实测信号数据进行预处理；3)对滤波后的信号进行异常数据处理与去直流；4)利用ESPRIT辨识算法得到信号的振荡信息；5)根据辨识到的实测数据信息判断系统是否发生低频振荡。本发明不需要对实际电网结构建立模型，仅仅利用WAMS实测信号数据，通过数据处理和辨识算法即可快速准确地检测到电力系统的振荡。本方法能够减小系统噪声和干扰对振荡辨识的影响，实现电力系统振荡的在线快速检测，从而及时采取相应措施以减小低频振荡对电力系统的危害。

摘要： 本发明涉及一种基于四阶混合平均累积量与改进TLS‑ESPRIT算法的低频振荡模态辨识方法，利用四阶混合累积量抑制高斯色噪声，并对TLS‑ESPRIT算法进行改进，引入奇异值相对变化率定阶，利用测量数据构造矩阵进行电力系统低频振荡模态辨识，本发明使得检测出电力系统低频振荡信号不同振荡模态的振荡频率、衰减因子、振荡幅值和相位信息更加准确。

摘要： 本发明涉及一种基于ESPRIT算法的细化频率估计方法，包括以下步骤：S1搜索待估计信号的FFT频谱函数幅度的M0个峰值点，得到各峰值点处的频率索引，并得到待估计信号各峰值点的频率初估计值；S2确定每一个峰值点的ESPRIT算法的当前细化频率区间；S3对待估计信号在所述当前细化频率区间内进行复调制，得到频移信号；S4对所述频移信号进行数字低通滤波，得到需要分析的频段序列；S5估计每一个峰值点的所述当前细化频率区间内的真实信号数，得到每一个峰值点的最优细化频率区间；S6在每一个峰值点的所述最优细化频率区间内采用ESPRIT算法估算各信号的频率，得到每一个峰值点的各信号的最终频率估计值。

摘要： 本发明涉及一种磁共振测深信号噪声滤除领域，具体是一种基于TLS‑ESPRIT算法的磁共振测深信号提取方法。将含噪信号进行希尔伯特变换，后求取自相关矩阵，进行特征分解，选取K+1个向量构建矩阵，矩阵分解和变换得到特征值参数，获得信号参数估计值，最后重构信号。该方法可以解决复杂环境噪声干扰下难以有效估计工频谐波基频，导致传统谐波建模方法无法干净去除工频谐波干扰的问题。

摘要： 本发明公开了一种基于改进3D‑P‑ESPRIT算法的三维CP‑GTD散射中心模型参数估计方法，包括：获取雷达目标的原始回波数据；对原始回波数据进行极化线性变换处理，得到变换后的回波矩阵；对变换后的回波矩阵进行去相关，并利用共轭矩阵构建协方差矩阵；对协方差矩阵进行参数估计提取，以完成三维CP‑GTD散射中心模型参数估计。本发明通过对雷达目标的回波数据进行极化线性变换处理，将四组三维数据转化为三组三维数据，减少了数据存储量以及后续去相关处理的计算量，同时引入共轭信息来构建新的数据矩阵，并采用双向空间平滑方法来计算全极化协方差矩阵，更充分的利用了观测矩阵，提高了参数估计性能。

摘要： 本发明公开了一种基于ESPRIT算法的快速宽频测量装置及方法，该装置由电源模块、CPU模块、快速采样及处理模块、宽频振荡检测模块、高速总线背板、数据传输模块、人机接口模块组成。其中快速采样及处理模块采用了一种基于ESPRIT的快速宽频测量方法。并通过信号奇异值的峭度估计信号频率成分数，对于快速变化的宽频信号具有较短响应时间和较高分辨率的同时，提升了在较低信噪比情况下的性能。推进宽频测量技术实用化，为电力电子化电网提供新的监测手段。

摘要： 本发明属于雷达信号处理技术领域，具体涉及一种基于L阵和二维ESPRIT算法的DOA估计方法。本发明提出了一种基于L阵和二维ESPRIT算法的DOA估计方法，在阵列接收到辐射源信号后，利用L阵的阵列特点对阵列数据进行处理，构造用于二维ESPRIT算法运算的数据矩阵，得到估计角度，完成信号源的方向测量估计。本发明的有益效果为，本发明利用L阵构造大矩阵，得到的矩阵形式简单，在后续的测向过程中保持了较低的计算复杂度，同时有效去除了统计独立噪声源的影响，改善了在高斯噪声环境下的分辨能力和统计性能。

摘要： 本发明公开了一种基于ESPRIT算法的分离式长电偶极子的角度估计方法，包含以下步骤：A、建立信号模型；B、利用ESPRIT得到y轴方向高精度估计值；C、利用x轴方向的两个相同的极化阵元比值，得到x轴方向高精度估计值；D、利用高精度估计模糊值来补偿三个阵元的空间相移因子从而得到三正交同心的导向矢量，进而计算得到方位和俯仰的粗估计值；E、将粗估计值和精估计值拟合，寻找最小的误差值既可得到真实的估计值，本发明具有以下优点：（1）无需提前知道角度或者极化的先验知识。（2）分离式互耦影响小。（3）分离式阵列结构可以任意。（4）阵元间距远大于半波长，即孔径大估计精度高。（5）无需搜索，计算量小。

摘要： 本发明一种基于TLS‑ESPRIT算法的配电网同步相量测量方法，所述方法步骤为：步骤1、频率同步采样下的TLS‑ESPRIT计算；步骤2、统一时序与数据窗首采样点时间偏差测量；步骤3、时间偏差对应相角偏差计算；步骤4、TLS‑ESPRIT计算相角修正；步骤5、相角补偿模块；本发明一种基于TLS‑ESPRIT算法的配电网同步相量测量方法，其能够有效的解决测量节点频率漂移的问题。