夏文杰 陆代强 郭晓明 黄 路

（1.国家海洋技术中心漳州基地筹建办公室 厦门 361001）（2.海军工程大学电子工程学院 武汉 430000）

1 引言

低信噪比条件下精确估计CW脉冲信号的频率一直是水声、雷达领域的重要研究内容。已有最大似然估计［1］、相位差分算法［2］和基于离散傅里叶变换（DFT）的各类频率估计等方法。最大似然估计计算复杂度高，难以实时应用，相位差分在低信噪比下效果差，基于DFT的校正方法，运算量小、精度高、实时性好，是一种较稳健且工程易实现的算法。

DFT的频谱校正方法最具有代表性的是Rife插值［3］和Quinn插值［4］，可降低频谱泄露造成的估计误差，但强干扰可能会造成反向插值，导致频率估计误差增大。针对此问题有众多改进算法［5～10］相继提出，估计性能得到一定提升，但低信噪比下，频率估计误差离CRLB还有一定差距。直到一种基于频移性质的I-Quinn算法被提出，解决了当被估计频率位于量化频率附近时估计误差较大问题［11］，该算法对CW信号的频率估计方差较为接近CRLB，但“中心区域”选择不当时，插值后的频率估计误差没有明显降低，本文在该算法的基础上，使用两次Quinn插值，省去选取中心区域步骤，进一步提高了频率估计精度。

2 CW信号频率估计

2.1 Quinn插值法

Quinn插值法频率估计公式为

式中，Δf为频率分辨率，k0为DFT最大谱线的索引值，δ∈[-0.5，0.5]为频率偏移值，其表达式为

根据式（1）～（4）可实现CW信号中心频率估计。Quinn插值法的理论频率估计方差为［12］

根据上式可知，随着|δ|的增加，估计方差单调减小，当|δ|接近0.5时，估计方差较小。……