Prony Model with Time Varying Poles. Modèle de Prony à Pôles Dépendant du Temps

Prony Model with Time Varying Poles

Modèle de Prony à Pôles Dépendant du Temps

Franck Molinaro Francis Castanie 

Laboratoire de Physique de l'Atmosphère – Universitéde la Réunion 15, avenue René Cassin – BP 7151 F-97715 Saint Denis Messag. cedex 9

GAPSE/ENSEEIHT 2, rue Camichel F-31071 Toulouse cedex

Page: 
421-431
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Received: 
18 September 1995
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Accepted: 
N/A
| | Citation

OPEN ACCESS

Abstract: 

This communication proposes a new Prony model with time-varying poles fo r modelisation of nonstationary signals. This new model is based upon a linear combination of time–varying exponentials. This method leads to an extension of several techniques of stationary spectral estimation to the nonstationary case : amplitude and phase are time–varying. We show and justify a method and th e corresponding algorithm to estimate the complete new parameter vector. The determination of the time–varying parameters requires five steps : estimation of the time–varying AR parameters, estimation of the right poles of the linear time – varying system, modelisation of these poles, computation of the new poles, and least–square estimation of the amplitudes . To validate this model, a simulation signal composed of two chirps is chosen.

Résumé

L'article propose un nouveau modèle de Prony à pôles dépendant du temps pou r modéliser des signaux non stationnaires . Ce modèle est basé sur une combinaison linéaire d'exponentielles complexes à coefficients variant avec le temps. Il est une extension des techniques d'estimation spectrale appliquée dans le cas stationnaire : l'amplitude et la phase du signal varient avec le temps . Nous présentons et justifion s une méthode avec l'algorithme correspondant pour estimer complètement les paramètres du modèle. Le calcul des paramètres dépendant du temps nécessite cinq étapes : l'estimation des paramètres autorégressifs (AR) variant avec l e temps, l'estimation des pôles à droite, la modélisation de ces pôles, le calcul des nouveaux pôles et l'estimation avec une méthode des moindres carrés des facteurs d'amplitudes. Pour valider le modèle, une simulation est effectuée sur un signal à deux composantes de loi en fréquence variant linéairement avec le temps .

Keywords: 

Nonstationary signal, parametric model, time–varying coefficients .

Mots clés

Signal non stationnaire, modélisation paramétrique, coefficients dépendant du temps, modèle évolutif.

1. Introduction
2. Présentation du Modèle
3. Obtention des Pôles zk(n) à Partir des ak(n) du Modèle AR Évolutif
4. Algorithme
5. Performances sur un Signal de Simulation
6. Conclusion
7. Annexes
  References

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