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第２７卷第２期哈尔滨工程大学学报ｖ０１．２７№．２

２００６年４月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＡｐｒ．２００６

频点自跟踪自适应频率相位联合估计器及性能评价

杨春，梁国龙，王德俊

（１．北京理工大学电子工程系，北京１０００８１；２．哈尔滨工程大学水声工程学院，黑龙江哈尔滨１５０００１；３．中国科学院声学

研究所，北京１０００８０）

摘要：基于二阶自适应陷波滤波器的频率相位联合估计器在工程上有着广泛的应用，但其应用前提是参考信号相

对输入信号频偏较小．因为随着频偏增大，频率和相位估计的偏差和方差也随之增大．文章分析了自适应频率相位

联合估计器的性能及频偏的影响，提出了频点自跟踪自适应频率相位联合估计器，并针对目标辐射噪声信号和主动

发射信号的回波进行了仿真．仿真结果表明，相同条件下该估计器较自适应频率相位联合估计器大大减小了估计偏

差和方差，可实现无偏估计且使估计方差接近ＣＲＬＢ．这一特性甚至在低信噪比时也保持良好．

关键词：频点自跟踪；自适应频率方差联合估计；频偏；方差

中图分类号：ＴＮ９７．９９文献标识码：Ａ文章编号：１００６—７０４３（２００６）０２—０２４３—０５

Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｕｔｏｔｒａｃｋｉｎｇａｄａｐｔｉｖｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｄｐｈａｓｅ

ｃｏｍｂｉｎｅｄｅｓｔｉｍａｔｏｒａｎｄｉｔｓｐｒｏｐｅｒｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎ

ＹＡＮＧＣｈｕｎ，ＬＩＡＮＧＧｕｏ—ｌｏｎｇ２，ＷＡＮＧＤｅ．ｊｕｎ３

（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅＯｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＵｎｄｅｒｗａｔｅｒＡｏｃｕｓ

ｔｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５０００１，Ｃｈｉｎａ；３．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｃｏｕｓｔｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃ￣，

Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｄｐｈａｓｅｃｏｍｂｉｎｅｄｅｓｔｉｍａｔｏｒｂａｓｅｄｏｎａｔｗｏ－ｏｒｄｅｒａｄａｐｔｉｖｅｎｏｔｃｈｆｉｌｔｅｒｈａｓｂｅｅｎｂｒｏａｄｌｙ

ｕｓｅｄｉｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．ｗｉｔｈａｐｒｅｏｃｎｄｉｔｉｏｎｔｈａｔｔｈｅｒｅｉｓａｓｍａｌｆｒｅＩｑｕｅｎｃｙｂｉａｓｏｆｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｉｇｎａｔｏｉＩｎｐｕｔｓｉｇｎａ１．

Ｗｈｅｎｆｒｅｑｕｅｎｃｙｂｉａｓｉｎｃｒｅａｓｅｓ，ｔｈｅｅｓｔｉｍａｔｅｄｂｉａｓａｎｄｖａｒｉａｎｃｅｏｆｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｄｐｈａｓｅｅｎｌａｒｇｅ．Ａｎａｎａｌｙｓｉｓｗａｓ

ｄｏｎｅｏｎｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆａｎａｄａｐｔｉｖｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｄｐｈａｓｅｏｃｍｂｉｎｅｄｅｓｔｉｍａｔｏｒ（ＡＦＰＥ）ａｎｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｆｒｅ—

ｑｕｅｎｃｙｂｉａｓ．Ａｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｕｔｏｔｒａｃｋｉｎｇａｄａｐｔｉｖｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｄｐｈａｓｅｃｏｍｂｉｎｅｄｅｓｔｉｍａｔｏｒ（ＦＡＴＡＦＰＥ）ｉｓ

ｂｒｏｕｇｈｆｔｏｒｗａｒｄ．Ｓｍｉｕｌａｔｉｏｎｓｗｅｒｅｄｏｎｅｆｏｒｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆｏｂｊｅｃｔｓｒａｄｉａｔｉｎｇｎｏｉｅｓａｎｄａｃｔｉｖｅｓｉｇｎａｌｅｓｃｈｏｅｓ．Ｓｉｍ—

ｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｕｎｄｅｒｔｈｅｓａｍｅｏｃｎｄｉｔｉｏｎｓ，ＦＡ