全相位时移相位差频率估计方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于数字信号处理领域，为提供改进的全相位时移相位差频率估计方法及装置，能够提高精度、鲁棒性，降低信噪比门限。本发明专利技术采用的技术方案是，全相位时移相位差频率估计方法，包括如下步骤：Step 1输入M＝2N‑1+L个样本即x(‑N+1‑L)～x(N‑1)，获得第一路相位值Step 2对x(‑N+1‑L)～x(N‑1‑L)做全相位FFT，直接取其峰值谱位置索引值k＝k2*处的相位，作为第二路相位值Step 3将两路相位的差值乘以1/(△ωL)后，获得初始频偏估计Step 4对初始频偏估计进行频移补偿处理，得到修正后的频偏值估计Step 5输出归一化的频率估计值本发明专利技术主要应用于数字信号处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于数字信号处理领域，涉及给定有限样本，提升信号频率估计精度的问题。具体讲,涉及改进的全相位时移相位差频率估计法及其装置。
技术介绍
频率估计是信号处理的最基本问题之一，也是振动分析[1]、阵列信号处理[2]、电磁学[3]等众多领域的关键问题。众所周知，该问题的最大似然估计落在信号的离散时间傅立叶变换(DiscreteTimeFourierTransform,DTFT)的谱峰位置处，然而理想的DTFT工程上无法实现。故实际应用中，通常用DFT(DiscreteFourierTransform，其快速算法为FFT)取代DTFT。为克服FFT的栅栏效应，故需进一步对FFT峰值谱附近的谱线做内插[4,5]、校正[6]等处理，获得更精确的频率估计。频率、幅值、相位是谐波信号的3个基本参数，而其中频率和相位的关系最为密切(频率对时间的积分即为相位变化量)。因而，从存在时延关系的两段样本中提取FFT峰值谱的相位差信息，就可以衍生出不同形式的相位差频率估计法[6-13]；而且基于相位差的频<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全相位时移相位差频率估计方法，其特征是，包括如下步骤：Step 1输入M＝2N‑1+L个样本即x(‑N+1‑L)～x(N‑1)，对其中的2N‑1个样本即x(‑N+1)～x(N‑1)作无窗全相位FFT，取其峰值谱位置索引值k＝k*处的相位将其减去时延相位k*ΔωL＝k*2πL/N后，再作取模及相位调整处理，获得第一路相位值其中，Δω＝2π/N，为角频率分辨率值；Step 2对x(‑N+1‑L)～x(N‑1‑L)做全相位FFT，直接取其峰值谱位置索引值k＝k2*处的相位，作为第二路相位值Step 3将两路相位的差值乘以1/(ΔωL)后，获得初始频偏估计Step 4对初始频偏估计进行频移补偿处理...

【技术特征摘要】
1.一种全相位时移相位差频率估计方法，其特征是，包括如下步骤：
Step1输入M＝2N-1+L个样本即x(-N+1-L)～x(N-1)，对其中的2N-1个样本即x(-N+1)
～x(N-1)作无窗全相位FFT，取其峰值谱位置索引值k＝k*处的相位将其减去时延相
位k*ΔωL＝k*2πL/N后，再作取模及相位调整处理，获得第一路相位值其中，Δω＝2π/
N，为角频率分辨率值；
Step2对x(-N+1-L)～x(N-1-L)做全相位FFT，直接取其峰值谱位置索引值k＝k2*处的
相位，作为第二路相位值Step3将两路相位的差值乘以1/(ΔωL)后，获得初始频偏估计Step4对初始频偏估计进行频移补偿处理，得到修正后的频偏值估计Step5输出归一化的频率估计值2.如权利要求1所述的全相位时移相位差频率估计方法，其特征是，Step1中的“取模
及相位调整”的处理过程为：
(1)将相位差模除2π，得到相位值(2)对做如下相位调整，而得到第1路最终相位输出值3.如权利要求1所述的全相位时移相位差频率估计方法，其特征是，Step4中的“频移
补偿”的处理过程如下：
给定小阈值ξ，对初始频偏估计作如下分情况处理：
(1)若则构造序列-N+1-L≤n≤N-1对x(n)做频移，即x(n)←
x(n)s(n)，重复Step1～Step3的过程，得到新的频偏估计δ'，输出(2)若不满足即直接输出4.一种全相位时移相位差频率估计装置，其特征是，包括：模数转换模块、时延模块、数
字信号处理器DSP，待测频率信号x(t)进行模数转换处...

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