간략화된 최우도 방법을 사용한 다중 정현파의 주파수 추정

Simplified Maximum Likelihood Estimation of the Frequencies of Multiple Sinusoids

다중 정현파의 주파수를 추정하는 최우도(ML) 방법은 주파수 추정에 정밀도를 보여주고 있으나, 최우도 함수가 주파수 추정에 쓰이는 경우 고도의 비선형성 때문에 추정에 많은 희생을 요구하고 있다. 본 논문에서는 최우도 방법의 비선형성을 개선하기 위해, 신호속에 포함된 정현 주파수의 추정을 용이하게 할 수 있는 단순화된 최우도 방법을 제시한다. 이 새로운 주파수 추정 방법을 백색 또는 칼라 잡음의 보기들에 적용하고, Monte-carlo 시뮬레이션을 실행하여 통계적 평균값, 평균 제곱근 및 상대 바이어스를 기존의 가장 우수한 방법인 MFBLP 방법과 비교한다. 또한 스펙트럼 파우어 밀도와 단위 원에서의 주파수 위치를 그림을 통하여 나타낸다.

The maximum likelihood(ML) estimation has excellent accuracy for frequency estimation of multiple sinusoids, but the maximum likelihood function requires much loss owing to the high nonlinearity. This paper presents a simplified maximum likelihood estimation, in order to improve the nonlinearity of the maximum likelihood estimation for frequencies of sinusoids in signals. This method is applied to the frequency estimation of sinusoidal signals corrupted by white or colored measurement noise. Monte-carlo simulations are conducted for the comparison of ML method with the best MFBLP method, in terms of sampled mean, root mean square and relative bias. The power spectral density and the position of frequency in unit circle are appeared in figures.