参数估计对于无线电频谱资源的使用与管理具有至关重要的意义。实现多频多模、自动化参数估计则是未来频谱监测面临的一个重大难题,即如何在现行多种通信体制共存的环境中更好地实现快速精确地参数估计,依旧是目前通信领域中一个值得研究的重大课题。论文选题内容来自于国家重大科技专项课题(编号:2014ZX03001027)。本课题旨在完成支持LTE/TD-SCDMA/WCDMA/GSM的多频多模射频参数估计算法研究以及相关设计参数估计算法实现方案。其中,全球移动通信系统(Global System for Mobile Communication,GSM)射频信号的参数估计算法研究是本重大专项课题研究中的一个重要子课题。课题整体研究目的为了研制一种具备高精度参数盲估计功能的无线测试仪表,对基站及无线设备的信号发射频率、发射带宽、发射功率等参数进行实时地测量,用来监控和管理基站和无线设备合规开发和使用。GSM作为一种常用的移动信号,是此次项目重点检测和审计的内容。尽管已有研究针对GSM系统进行了参数估计的研究,但现有方案可扩展性较差,无法满足多频多模制式下盲参数估计与提取的要求,本课题旨在设计研究一种GSM信号参数盲估计算法,所提算法可扩展至任意未知移动信号参数的通用盲估计和监测,以便国家无线电监管部门用来实现移动通信信号的监测和审计。为了实现多频多模无线频谱检测设备研制与开发,需要首先设计实现一套能实现对GSM系统信号进行参数盲估计的低复杂度、高精度可扩展方案。本文重点研究了在GSM射频通信系统中这三种参数的估计方法。首先对三个参数现有参数估计算法进行了介绍,通过对现有算法的性能分析,选择适用于GSM系统的参数估计算法。并根据GSM信号特征,在现有算法的基础提出了带宽和载频估计改进方案。对于带宽估计,结合GSM信号功率谱的特点,本文提出了一种基于曲线拟合的带宽估计方案,先对接收信号进行预处理,从功率谱估计、功率谱平滑两个方面提高信号的功率谱估计的分辨率和对信号进行降噪处理。之后对预处理后的信号功率谱进行曲线拟合得到信号带宽估计值。曲线拟合可以消除信号功率谱上的微小抖动对带宽估计的影响,本方案相比原有的带宽估计算法有一定的性能提升。最后,针对现有载频估计算法精度低或难于工程实现的缺点,提出了两种适用于GSM系统的载频估计方案。先采用谱重心法对信号进行载频粗估计,再结合匹配滤波器、最小均方误差法两种算法进行载频精估计。仿真实验表明,在高斯信道中本文提出的两种载频精估计算法相比谱重心法,在不同信噪比下的估计精度和稳定性均有较大的提升。