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无需辅助变量约束总体最小二乘时差定位算法
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作者 骆卉子 《现代雷达》 北大核心 2025年第1期26-30,共5页
已有时差定位算法通常需将距离作为辅助变量来得到线性定位方程,需要两次目标状态解算且辅助变量变化时无法用于连续定位。文中推导了三维空间中只与目标状态有关的线性时差定位方程,在此基础上提出适于连续定位的约束总体最小二乘算法... 已有时差定位算法通常需将距离作为辅助变量来得到线性定位方程,需要两次目标状态解算且辅助变量变化时无法用于连续定位。文中推导了三维空间中只与目标状态有关的线性时差定位方程,在此基础上提出适于连续定位的约束总体最小二乘算法,无需处理任何辅助变量。该算法将新定位方程中观测矩阵和观测向量的每一列表示为矩阵与时差测量误差向量乘积的形式,从而将时差定位问题转化为约束总体最小二乘问题,最后通过牛顿法求得定位解。仿真结果表明,该提算法性能逼近克拉美罗下界且相对已有典型连续定位算法定位性能更好。 展开更多
关键词 定位 时差 辅助变量 约束总体最小二乘
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基于约束总体最小二乘算法的全极化散射中心参数估计 被引量:1
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作者 刘涛 黄高明 +1 位作者 王雪松 肖顺平 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1913-1918,共6页
本文以散射中心的指数衰减和模型(Damped Exponentials,DE)为基础将全极化散射中心的参数提取问题转化为全极化信息融合的约束总体最小二乘(Constrained Total Least Squares,CTLS)算法问题,据此计算出全部散射中心的距离参数和类型参数... 本文以散射中心的指数衰减和模型(Damped Exponentials,DE)为基础将全极化散射中心的参数提取问题转化为全极化信息融合的约束总体最小二乘(Constrained Total Least Squares,CTLS)算法问题,据此计算出全部散射中心的距离参数和类型参数,然后利用最小二乘法求解全极化测量方程,得到每个散射中心的复幅度信息,从而获得每个散射中心的散射矩阵,其中散射矩阵与类型参数是密切相关的.然后分析了其中参数估计的精度问题,针对极化通道噪声方差的不同提出了相应的改进算法.最后进行了仿真,并与单极化散射中心估计参数作了对比,结果证实了该方法的有效性,为雷达极化信息与散射中心的有效融合提供了新方法. 展开更多
关键词 约束总体最小二乘(CTLS) 全极化散射中心 指数衰减和模型
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基于约束总体最小二乘法的超宽带掘进机定位算法研究 被引量:1
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作者 李之奇 纪英俊 +2 位作者 陈香敏 徐静 左震宇 《电子设计工程》 2024年第20期144-148,共5页
为推进煤矿巷道内掘进机自主定位和定向综掘无人化作业,针对定位时传感器之间由于系统同步时钟偏差引起的定位误差问题,以及由于最小二乘法本身的降正则化特性引起系数矩阵严重病态,表现为系数矩阵中的微小误差会导致定位结果产生巨大... 为推进煤矿巷道内掘进机自主定位和定向综掘无人化作业,针对定位时传感器之间由于系统同步时钟偏差引起的定位误差问题,以及由于最小二乘法本身的降正则化特性引起系数矩阵严重病态,表现为系数矩阵中的微小误差会导致定位结果产生巨大偏移的问题。提出了一种基于超宽带的到达时间差(TDOA)约束总体最小二乘法(CTLS)的定位算法:将TDOA非线性观测方程组做线性化处理,结合系统误差在观测方程组的分布特性,采用CTLS算法得到经优化后的目标函数,通过牛顿迭代法得到目标位置估计。实验结果表明,在TDOA测量误差较小的条件下,目标位置估计精度能够接近克拉美罗下限(CRLB)。 展开更多
关键词 超宽带 定位算法 TDOA 约束总体最小二乘
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一种鲁棒的约束总体最小二乘无源定位算法 被引量:4
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作者 吴昊 陈树新 +1 位作者 侯志强 霍辰杰 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1114-1118,共5页
为解决异常误差导致的机载单站无源定位不准确问题,提出了一种鲁棒的约束总体最小二乘(RCTLS)定位算法.首先建立定位模型,构建了加权的约束总体最小二乘(WCTLS)定位准则,并给出了牛顿迭代解.然后,利用广义M估计原理构建了WCTLS准则的鲁... 为解决异常误差导致的机载单站无源定位不准确问题,提出了一种鲁棒的约束总体最小二乘(RCTLS)定位算法.首先建立定位模型,构建了加权的约束总体最小二乘(WCTLS)定位准则,并给出了牛顿迭代解.然后,利用广义M估计原理构建了WCTLS准则的鲁棒极值函数,将鲁棒CTLS问题转化为对等价权函数的设计问题,并根据丹麦法构建了等价权函数.理论分析表明,RCTLS算法能够有效识别异常误差,并降低异常测量数据的权值以减小其对定位结果的影响.仿真结果显示,存在异常误差时,RCTLS算法能够获得理想的定位估值,具有较强的鲁棒性. 展开更多
关键词 无源定位 约束总体最小二乘估计 鲁棒估计 等价权函数
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基于约束总体最小二乘算法的接地网故障诊断新模型 被引量:9
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作者 张英娇 罗先觉 +1 位作者 牛涛 刘利强 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期110-115,共6页
针对变电站接地网实际敷设情况往往与施工图纸有所出入、可能造成诊断结果具有较大误差的情况,在传统电路诊断模型的基础上考虑了接地网腐蚀特性,即地理位置越接近的导体被腐蚀的程度越相近,并提出局部差异性腐蚀指标表示支路电阻腐蚀... 针对变电站接地网实际敷设情况往往与施工图纸有所出入、可能造成诊断结果具有较大误差的情况,在传统电路诊断模型的基础上考虑了接地网腐蚀特性,即地理位置越接近的导体被腐蚀的程度越相近,并提出局部差异性腐蚀指标表示支路电阻腐蚀倍数的相近程度,从而建立了接地网故障诊断的增广线性模型,同时运用基于奇异值分解法分解的最佳降秩逼近定理解决模型中方程组等式两端的不相容性.为校正诊断模型中存在的扰动对诊断结果的影响,采用了基于约束总体最小二乘算法的优化算法,对明晰支路和模糊支路分别迭代,在已知设计模型与实际支路敷设有偏差的情况下得出了较为满意的解.仿真计算结果验证了所提方法的正确性和有效性. 展开更多
关键词 接地网 故障诊断 腐蚀 最佳降秩逼近定理 约束总体最小二乘算法
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基于正则化约束总体最小二乘的单站DOA-TDOA无源定位算法 被引量:16
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作者 赵拥军 赵勇胜 赵闯 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期2336-2343,共8页
针对利用单站外辐射源的目标无源定位问题,该文提出一种联合到达角度和时差信息的正则化约束总体最小二乘(RCTLS)定位算法。首先,将非线性的到达角度和时差的观测方程进行线性化处理,分析了方程系数矩阵可能出现的病态问题,将定位问题... 针对利用单站外辐射源的目标无源定位问题,该文提出一种联合到达角度和时差信息的正则化约束总体最小二乘(RCTLS)定位算法。首先,将非线性的到达角度和时差的观测方程进行线性化处理,分析了方程系数矩阵可能出现的病态问题,将定位问题建立为RCTLS模型,并采用牛顿迭代方法对模型求解,从而得到目标位置估计。最后,推导了算法的理论误差,并按照均方误差最小的原则推导了正则化参数的最优值。仿真结果表明,算法的定位精度和鲁棒性均优于约束总体最小二乘(CTLS)算法。此外,对系统几何精度因子图的分析表明,目标及外辐射源的位置对定位精度也有影响。 展开更多
关键词 无源定位 到达角度和时差 单站 外辐射源 正则化约束总体最小二乘
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基于约束总体最小二乘法的高分辨正弦信号频率估计方法
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作者 向前 林春生 龚沈光 《声学技术》 CSCD 2004年第z1期175-177,共3页
分析了噪声背景下实谐波过程ARMA模型系数之间的对称性,并以此为约束条件加入ARMA谱估计方法的求解过程中,从而提出了一种改进的正弦信号频率估计方法.理论分析与计算机仿真表明,对于低信噪比条件下的正弦信号参量估计,这一算法的精度... 分析了噪声背景下实谐波过程ARMA模型系数之间的对称性,并以此为约束条件加入ARMA谱估计方法的求解过程中,从而提出了一种改进的正弦信号频率估计方法.理论分析与计算机仿真表明,对于低信噪比条件下的正弦信号参量估计,这一算法的精度与稳定性都优于仅使用总体最小二乘法(SVD-TLS)的ARMA谱估计方法. 展开更多
关键词 约束广义逆 总体最小二乘 谐波恢复 弱信号检测
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基于约束总体最小二乘方法的联合TDOA/GROA信号源定位算法 被引量:3
8
作者 刘艳芳 杨育捷 《电光与控制》 北大核心 2015年第12期93-97,共5页
为了提高无源定位的准确度,提出一种基于约束总体最小二乘(CTLS)的联合到达时间差(TDOA)和到达增益比(GROA)的定位算法。首先联合TDOA/GROA测量值建立伪线性方程,考虑到伪线性方程中系数噪声的相关性,采用CTLS方法对其进行建模,用拉格... 为了提高无源定位的准确度,提出一种基于约束总体最小二乘(CTLS)的联合到达时间差(TDOA)和到达增益比(GROA)的定位算法。首先联合TDOA/GROA测量值建立伪线性方程,考虑到伪线性方程中系数噪声的相关性,采用CTLS方法对其进行建模,用拉格朗日乘子法和牛顿迭代法联合求解。仿真结果表明,噪声比较小时,该方法逼近克拉美-罗(CRLB)下限。在噪声比较大时,相比两步加权最小二乘方法具有更好的定位准确度。随着参数c/w的增大,该算法的定位均方误差也要小于两步加权最小二乘方法。 展开更多
关键词 信号源定位 到达时间差 到达增益比 约束总体最小二乘 牛顿迭代
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辨识参数带约束的最小二乘法估计 被引量:1
9
作者 安凯 马佳光 傅承毓 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期43-46,共4页
通过讨论系统输入输出的极限形式 ,给出了系统参数的一个约束条件。在此约束条件下讨论系统的参数估计问题 ,给出了系统参数带约束条件的最小二乘估计。由于在约束条件中随机干扰的影响几乎可以忽略 ,因此可以较准确地反映辨识参数间线... 通过讨论系统输入输出的极限形式 ,给出了系统参数的一个约束条件。在此约束条件下讨论系统的参数估计问题 ,给出了系统参数带约束条件的最小二乘估计。由于在约束条件中随机干扰的影响几乎可以忽略 ,因此可以较准确地反映辨识参数间线性关系。仿真例子表明 ,这种带约束的最小二乘估计比最小二乘估计具有更高的辨识精度。 展开更多
关键词 最小二乘估计 约束 参数估计 参数辨识
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基于约束总体最小二乘的单站DOA/TDOA联合误差校正与定位算法 被引量:19
10
作者 左燕 陈志猛 蔡立平 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1317-1323,共7页
多基外辐射源雷达定位系统受系统偏差影响较大。该文针对多基外辐射源雷达到达角度(DOA)和到达时差(TDOA)联合定位系统,提出一种基于约束总体最小二乘(CTLS)的无源定位和误差校正算法。首先引入辅助变量,将DOA和TDOA非线性观测方程进行... 多基外辐射源雷达定位系统受系统偏差影响较大。该文针对多基外辐射源雷达到达角度(DOA)和到达时差(TDOA)联合定位系统,提出一种基于约束总体最小二乘(CTLS)的无源定位和误差校正算法。首先引入辅助变量,将DOA和TDOA非线性观测方程进行线性化处理。考虑伪线性化后定位方程中噪声矩阵各分量统计相关特性,将无源定位与误差校正联合优化问题建立为CTLS模型,并采用牛顿迭代方法对模型求解。在此基础上,考虑辅助变量与目标位置的关联性,设计关联最小二乘算法改进目标位置估计值,采用后验迭代方法进一步提高系统偏差估计精度。最后推导了算法的理论误差。仿真结果表明:该算法能够有效地估计目标位置和系统偏差。 展开更多
关键词 无源定位 误差校正 多基外辐射源雷达 到达角度和时差 约束总体最小二乘
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附有等式约束的加权总体最小二乘平差方法 被引量:6
11
作者 王乐洋 《东华理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2013年第2期245-248,共4页
等式约束可以充分利用已有的先验信息和观测信息,使参数在满足平差主模型的同时吻合所建立的等式约束先验信息。针对目前附有等式约束的总体最小二乘平差方法都是观测值与系数矩阵独立、等精度的情况,推导了附有随机等式约束和固定等式... 等式约束可以充分利用已有的先验信息和观测信息,使参数在满足平差主模型的同时吻合所建立的等式约束先验信息。针对目前附有等式约束的总体最小二乘平差方法都是观测值与系数矩阵独立、等精度的情况,推导了附有随机等式约束和固定等式约束的加权总体最小二乘平差方法的计算公式和精度评定公式,对于附有等式约束的总体最小二乘方法在实际测量数据处理中的应用具有一定的借鉴作用。 展开更多
关键词 等式约束 加权总体最小二乘平差 随机模型 随机约束 固定约束
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基于约束总体最小二乘的单站TDOA-FDOA定位算法 被引量:3
12
作者 赵勇胜 邵东旭 +1 位作者 赵拥军 赵闯 《电子信息对抗技术》 2016年第6期1-7,共7页
针对利用基于外辐射源的单站定位目标问题,提出了一种基于约束总体最小二乘(CTLS)的TDOA-FDOA联合定位算法。首先构建TDOA和FDOA的观测方程,通过引入目标到观测站的距离及其变化率作为冗余参量,将观测方程线性化。然后考虑方程中各项系... 针对利用基于外辐射源的单站定位目标问题,提出了一种基于约束总体最小二乘(CTLS)的TDOA-FDOA联合定位算法。首先构建TDOA和FDOA的观测方程,通过引入目标到观测站的距离及其变化率作为冗余参量,将观测方程线性化。然后考虑方程中各项系数的误差及冗余参量与待估参量之间的函数关系,将定位问题建立为CTLS模型,并利用拉格朗日乘数法求解。最后推导了算法的克拉美罗界和理论误差。通过仿真实验证明了算法的有效性。 展开更多
关键词 单站 无源定位 外辐射源 时差 频差 约束总体最小二乘
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基于约束最小冗余阵列的MIMO雷达二维波达方向估计 被引量:1
13
作者 郑志东 张剑云 查淞 《电子信息对抗技术》 2009年第6期1-5,13,共6页
基于约束最小冗余线阵(RMRLA),提出利用增广矩阵束(MEMP)算法来估计MIMO雷达的二维DOA。采用约束最小冗余线阵配置L形阵列,计算两线阵的互四阶累积量并构造增广矩阵,利用RMRLA-MEMP方法估计出二维波达方向。此方法同时利用约束最小冗余... 基于约束最小冗余线阵(RMRLA),提出利用增广矩阵束(MEMP)算法来估计MIMO雷达的二维DOA。采用约束最小冗余线阵配置L形阵列,计算两线阵的互四阶累积量并构造增广矩阵,利用RMRLA-MEMP方法估计出二维波达方向。此方法同时利用约束最小冗余和四阶累积量阵列扩展的性质,提高了角度的估计精度,且估计过程不需要谱峰搜索,能够很好地解决MIMO雷达二维DOA估计中的相位模糊问题,仿真验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 约束最小冗余线阵 MIMO雷达 维DOA估计 增广矩阵束 四阶累计量
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一类约束最小二乘估计的神经网络算法
14
作者 李学良 鲁道荣 何建波 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1998年第4期22-25,共4页
提出一种求解最小二乘问题的新算法,该算法通过特定函数的饱和工作方式,保证最小二乘问题对约束条件的满足,同时实现方差最小化,克服罚函数法难以得到精确解的缺陷。给出了双边约束最小二乘问题存在最优解的充分必要条件,同时证明... 提出一种求解最小二乘问题的新算法,该算法通过特定函数的饱和工作方式,保证最小二乘问题对约束条件的满足,同时实现方差最小化,克服罚函数法难以得到精确解的缺陷。给出了双边约束最小二乘问题存在最优解的充分必要条件,同时证明最优解的唯一性。该算法容易用连续型神经网络实现,网络中神经元状态轨迹收敛到最小二乘问题最优解相对应的平衡点。该算法具有指数收敛速率。 展开更多
关键词 约束条件 最小乘估计 神经网络 算法
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基于约束最小二乘准则的信道矢量估计算法
15
作者 王建明 赵春明 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第11期1-9,共9页
提出了一种改进算法,该算法首先用子空间分解法估计出目标信号的导向矢量,并由此构造一个约束条件,然后用业务信号在约束最小二乘准则下估计信道矢量,导频仅用于信道矢量的初始估计,信道矢量的估计精度可以通过迭代过程逐步增加。理论... 提出了一种改进算法,该算法首先用子空间分解法估计出目标信号的导向矢量,并由此构造一个约束条件,然后用业务信号在约束最小二乘准则下估计信道矢量,导频仅用于信道矢量的初始估计,信道矢量的估计精度可以通过迭代过程逐步增加。理论分析与仿真结果表明,该算法使信道矢量的估计精度得到了明显提高。 展开更多
关键词 维RAKE接收机 信道估计 子空间分解 约束最小二乘
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一种基于约束最小二乘估计的被动目标定位算法 被引量:1
16
作者 赵锦园 王磊 《声学与电子工程》 2016年第3期4-8,共5页
提出一种基于约束最小二乘法的被动跟踪定位算法,同时为降低算法复杂度,快速有效地得到实时估计的结果,引入序贯估计方法。仿真结果表明,该方法保留了最小二乘法易于工程实现的优点,又有效解决了估计偏置的问题,同时不需要进行初始值的... 提出一种基于约束最小二乘法的被动跟踪定位算法,同时为降低算法复杂度,快速有效地得到实时估计的结果,引入序贯估计方法。仿真结果表明,该方法保留了最小二乘法易于工程实现的优点,又有效解决了估计偏置的问题,同时不需要进行初始值的估计,也避免了滤波发散的问题。 展开更多
关键词 被动定位 纯方位目标运动分析 约束最小二乘 序贯估计
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约束总体最小二乘空间配准算法 被引量:8
17
作者 胡雷 林岳松 郭云飞 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2011年第10期5-8,共4页
相对于单个雷达而言,组网雷达能显著提高其融合系统的性能,但是在随机误差较大情况下,由于空间配准精度往往较低,其融合性能会显著下降。在忽略模型线性化误差的情况下,分析出这一缺点出现的原因是量测方程的系数矩阵中存在误差,进而利... 相对于单个雷达而言,组网雷达能显著提高其融合系统的性能,但是在随机误差较大情况下,由于空间配准精度往往较低,其融合性能会显著下降。在忽略模型线性化误差的情况下,分析出这一缺点出现的原因是量测方程的系数矩阵中存在误差,进而利用系数矩阵误差存在统计相关性的特点,提出一种基于地心地固坐标系(ECEF)的约束总体最小二乘算法进行空间配准。仿真结果表明该方法比最小二乘、广义最小二乘算法具有更高的配准精度和更快的收敛速度。 展开更多
关键词 雷达组网 空间配准 融合 约束总体最小二乘
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总体最小二乘的改进与信道估计应用 被引量:1
18
作者 李大超 马珂 《舰船电子工程》 2014年第3期44-47,共4页
总体最小二乘法同时考虑了数据矩阵和观察值的误差,在参数估计中得到广泛应用。然而总体最小二乘法没有针对具体问题利用误差的先验信息。总体最小二乘的改进算法—结构总体最小二乘法设定了误差矩阵的结构,通过迭代运算估计参数及误差... 总体最小二乘法同时考虑了数据矩阵和观察值的误差,在参数估计中得到广泛应用。然而总体最小二乘法没有针对具体问题利用误差的先验信息。总体最小二乘的改进算法—结构总体最小二乘法设定了误差矩阵的结构,通过迭代运算估计参数及误差。基于叠加训练序列的时不变信道估计中,信息序列均值构成的误差矩阵为Toeplitz矩阵。结构总体最小范数法作为一种结构总体最小二乘法,可以设定误差矩阵具有Toeplitz结构,有效提高叠加训练信道估计性能。论文对比了最小二乘,数据最小二乘,总体最小二乘和结构总体最小范数在叠加训练序列信道估计中的应用,仿真结果表明,基于结构总体最小范数的估计算法的归一化信道均方误差最小。 展开更多
关键词 总体最小二乘 结构总体最小范数 信道估计 叠加训练序列
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基于总体最小二乘改进的SDFT三相交流电频率估计算法
19
作者 刘勇 王开 +3 位作者 刘航 沈佳佳 裴文江 夏亦犁 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1129-1134,共6页
为了解决SDFT算法在含有噪声、谐波或突发干扰的电力网络中电压信号基频分量三点关系式不严格成立的问题,引入总体最小二乘算法(TLS-SDFT)进行改进.TLS-SDFT算法采用滑动窗截取的多个DFT基频分量样本点来扩展SDFT算法的三点关系式,引入... 为了解决SDFT算法在含有噪声、谐波或突发干扰的电力网络中电压信号基频分量三点关系式不严格成立的问题,引入总体最小二乘算法(TLS-SDFT)进行改进.TLS-SDFT算法采用滑动窗截取的多个DFT基频分量样本点来扩展SDFT算法的三点关系式,引入扰动矩阵,并通过对系数矩阵进行奇异值分解,使扰动矩阵具有最小Frobenious范数,得到改进的频率估计值.由于系数矩阵结构的特殊性,该算法的额外复杂度为窗长的线性函数.仿真结果表明,在高斯白噪声干扰下,改进算法的估计偏差和均方误差远低于原SDFT算法.在高次谐波干扰、信号参数突变以及变电站实测环境下,改进算法的频率追踪精确度均有明显提升. 展开更多
关键词 频率估计 总体最小二乘 离散傅里叶变换 参数估计
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基于总体最小二乘准则的OFDM系统时变信道估计 被引量:3
20
作者 樊同亮 张玉元 《电讯技术》 北大核心 2016年第8期887-893,共7页
信道估计的准确程度直接影响正交频分复用系统的性能。为了提高时变信道估计算法的精度,基于总体最小二乘准则(TLS)提出了一种时变信道的估计方法。该方法用线性模型对时变信道进行建模,不仅考虑了信道噪声,同时也兼顾了模型误差。该方... 信道估计的准确程度直接影响正交频分复用系统的性能。为了提高时变信道估计算法的精度,基于总体最小二乘准则(TLS)提出了一种时变信道的估计方法。该方法用线性模型对时变信道进行建模,不仅考虑了信道噪声,同时也兼顾了模型误差。该方法能较好地跟踪信道的变化,显著消除模型误差。仿真结果表明所提算法的均方误差介于最小二乘算法与最小均方误差算法之间,在不同归一化多普勒频移下,该算法具有较好的稳健性。 展开更多
关键词 正交频分复用系统 时变信道估计 总体最小二乘 线性模型
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