一种欠采样速率下的高精度频率测量方法及其测量仪技术

本发明专利技术公开了一种欠采样速率下的高精度频率测量方法及其测量仪，方法包括：用三谱线内插法进行谱校正，得到谱校正后的L对频率估计值，以及峰值位置校正之后的L对相位信息；结合过零点类型和校正之后的L对相位信息，从L对频率估计值中挑选出L个频率估计值；利用各路谱校正和L个频率估计值，作为余数，再按照闭合解析形式的中国余数定理重构出原始高频信号的频率。测量仪包括：待测信号首先经过触发电路的过零点检测处理来决定其初始相位，然后经过多路采样频率的模数转化器采样得到样本序列，分别以并行数字输入的形式进入DSP器件，经过DSP器件的内部处理，得到高频信号的频率估计；最后借助输出驱动及其显示电路显示出频率值。

【技术实现步骤摘要】
一种欠采样速率下的高精度频率测量方法及其测量仪
本专利技术涉及数字信号处理领域，尤其涉及一种欠采样速率下的高精度频率测量方法及其测量仪，本专利技术涉及对高频余弦信号在多路低采样速率下得到的样本，进行高精度测量。
技术介绍
欠采样速率下的高精度频率测量仪，一直是频率仪设计的难题。例如:IOMHz的正弦波，要想在几路几百kHz甚至几十kHz的采样速率下，测量出频率，在传统频率仪设计中，是很难实现的。因为，为获得信号的频率信息，根据奈奎斯特采样定理，至少要求一个信号周期内采样到2个以上的样点，这样必然要求采样速率高于20MHz以上。仅仅在kHz数量级的采样率下进行采样，会引入信号失真，而无法测出准确频率值。然而，随着信号频率升高，若机械地应用奈奎斯特采样定理做信号采样，必然会对模数转换器(Analog to Digital Converter, ADC)的转换速率、功耗、硬件成本等方面提出更高的要求。在某些特定场合，甚至是不可实现的。如在软件无线电中，为提高系统的可靠性和灵活性，其基本思想就是将数模转换器(D/A)尽可能地向射频RF (Radio Frequency)靠近，以便于对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种欠采样速率下的高精度频率测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)对低速率采样得到的L路信号，分别进行快速傅里叶变换得到幅度谱以及相位谱；(2)找出各路幅度谱中的峰值位置，用三谱线内插法进行谱校正，得到谱校正后的L对频率估计值，以及峰值位置校正之后的L对相位信息；(3)结合过零点类型和校正之后的L对相位信息，从L对频率估计值中挑选出L个频率估计值；(4)利用各路谱校正和L个频率估计值，作为余数，再按照闭合解析形式的中国余数定理对这些余数处理，以重构出原始高频信号的频率f0。

【技术特征摘要】
1.一种欠采样速率下的高精度频率测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: (1)对低速率采样得到的L路信号，分别进行快速傅里叶变换得到幅度谱以及相位谱； (2)找出各路幅度谱中的峰值位置，用三谱线内插法进行谱校正，得到谱校正后的L对频率估计值，以及峰值位置校正之后的L对相位信息； (3)结合过零点类型和校正之后的L对相位信息，从L对频率估计值中挑选出L个频率估计值； (4)利用各路谱校正和L个频率估计值，作为余数，再按照闭合解析形式的中国余数定理对这些余数处理，以重构出原始高频信号的频率2.根据权利要求1所述的一种欠采样速率下的高精度频率测量方法，其特征在于，所述用三谱线内插法进行谱校正，得到谱校正后的L对频率估计值，以及峰值位置校正之后的L对相位信息的步骤具体为: 1)利用幅度谱中峰值位置以及与峰值位置相邻的左右旁瓣的两根谱线的幅度信息求取频率偏差值Λ k，若峰值谱线处于k = k*的位置上，k*表示峰值位置，FGO为谱峰幅值，F(k*-1)和F(k*+1)分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄翔东，丁道贤，孟天伟，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12