基于AR模型的Yule-Walker法和Burg法功率谱估计性能分析*

张柏林　杨承志　吴宏超

(空军航空大学　长春　130022)



基于AR模型的Yule-Walker法和Burg法功率谱估计性能分析*

张柏林杨承志吴宏超

(空军航空大学长春130022)

摘要谱估计技术作为一种重要的信号分析手段广泛应用于各种技术领域,具有十分重要的工程应用价值。论文在介绍Yule-Walker法和Burg法的基础上,基于Matlab仿真平台,以Yule-Walker法为例,从采样点数和模型阶数对功率谱估计的影响方面进行仿真分析,之后又对Yule-Walker法和Burg法进行仿真比较,分析了两种算法的优缺点。

关键词AR模型; Yule-Walker法; Burg法; 功率谱估计; 性能分析

Class NumberV19

1引言

功率谱估计是从频率分析随机信号的一种方法,一般分为两大类:传统谱估计和现代谱估计[1]。传统的功率谱估计方法是利用加窗的数据或加窗的相关函数估计值的傅里叶变换来计算的,具有计算效率高、估计值正比于正弦波信号的功率等优点,但是同时也存在许多缺点,主要缺点是方差性能较低、谱分辨率差和谱估计不稳定。现代谱估计不再是简单的将观察区外的未知假设为零,而是先将信号的观测数据估计模型参数,按照求模型输出功率的方法估计信号的功率谱,避免了数据观测区以外的数据假设问题。因此,参数模型法可以大大提高功率谱估计的分辨率,是现代谱估计的主要研究内容,在语音分析、数据压缩以及通信等领域都有着广泛的应用[2]。本文在介绍Yule-Walker算法和Burg算法的基础上,基于Matlab仿真平台对估计算法进行仿真和验证,并分析了两种算法的优缺点。……