基于多分量LFM信号时频分析的水声多普勒和时延估计研究

来源：电子与信息学报杂志2024年第2期北京时间：

作者：宁更新, 肖若君, 谢靓

单位：1.华南理工大学电子与信息学院 广州 5106412.华南理工大学土木与交通学院 广州 510641

摘要：在水声多普勒因子和时延估计研究实用化的进程中，利用多分量线性调频(LFM)信号实现估计的算法研究越来越普遍。针对多分量LFM信号时频域存有交叉项时各分量参数估计不准确的问题，提出基于非完全残差与脊线段匹配的自适应模态分解方法。该方法采用非完全残差函数保留了交叉点处的部分时频信息，利用脊线段匹配方法提供更精确的预设时频脊线，改进了各分量LFM信号调频斜率和起始频率的估计精度。联合两个估计量进一步给出了多普勒因子和时延估计的算法。仿真结果表示，较现有模态分解算法，所提改进方法有效解决了估计分量过程中交叉区间断裂带来的估计误差；水声多径的条件下，该方法的多普勒因子和时延估计精度优于对比的现有方法。

关键词：时频分析, 多普勒因子, 时延估计, 多分量LFM信号, 自适应模态分解

基金资助：国家自然科学基金 (61871191, 62192712, 62171187)， 广东省基础与应用基础研究基金(2023A1515011139)