一种基于频率相对偏差预估的分段综合单频信号频率估计方法技术

本发明专利技术公开了一种基于频率相对偏差预估的分段综合单频信号频率估计方法，包括如下步骤：(1)获取待处理的单频信号采样数据序列x(n),n＝0,1,…,N‑1；(2)对所述数据序列x(n)做快速傅里叶变换，计算得到数据序列的离散傅里叶变换X(l)和功率谱P(k)；(3)搜索功率谱P(k)最大值所对应的离散频率索引k0，并计算X(l)位于离散频率索引k0‑1，k0和k0+1处的模值Al，Am和Ar；(4)预估有向频率相对偏差δR和加权频率相对偏差δW；(5)利用Al，Am，Ar，δR和δW计算综合频率相对偏差δC；(6)将δC带入插值公式估计出单频信号频率

【技术实现步骤摘要】
一种基于频率相对偏差预估的分段综合单频信号频率估计方法
本专利技术涉及信号处理
，尤其是一种基于频率相对偏差预估的分段综合单频信号频率估计方法。
技术介绍
对含噪声单频信号进行频率估计信号是处理领域的一个重要研究课题，在声纳、雷达以及电子战等领域具有重要的理论和应用价值，尤其在雷达和水声信号信号处理中所占的地位更为突出。目前国内外学者提出了很多单频信号频率估计方法，主要有最大似然估计方法(MaximumLikelihood，ML)、基于时域相位估计的方法、基于参数模型的现代谱估计方法和基于离散傅里叶变换(DiscreteFourierTransform，DFT)频谱校正的方法。其中ML估计方法频率估计方差最小，在高信噪比条件下可接近频率估计的克拉美罗下界(Cramer-RaoLowBound，CRLB)，但该方法是一种非线性最小二乘拟合问题，算法复杂度高，运算量大；基于时域相位的方法如线性回归频率估计方法，在高信噪比下可以达到CRLB，计算量小，但该方法对信噪比要求高；基于参数模型的现代谱估计方法最大的优点是频率分辨率高，而且频率分辨率不依赖于数据长度，但对该类方法对参数谱模型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于频率相对偏差预估的分段综合单频信号频率估计方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)获取待处理的单频信号采样数据序列x(n),n＝0,1,…,N‑1；从传感器接收N个采样点的实时采集数据作为待处理的数据序列x(n),n＝0,1,…,N‑1，或从存储器中提取从检测到信号时刻起始的N个采样点的数据作为待处理的数据序列x(n),n＝0,1,…,N‑1，所述的N为检测到的单频信号脉宽长度所对应的采样点个数，取值为2的整数次幂；(2)对所述数据序列x(n)做快速傅里叶变换，计算得到数据序列的离散傅里叶变换X(l)和功率谱P(k)；(3)搜索功率谱P(k)最大值所对应的离散频率索引k0，并计算X(l)...

【技术特征摘要】
1.一种基于频率相对偏差预估的分段综合单频信号频率估计方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)获取待处理的单频信号采样数据序列x(n),n＝0,1,…,N-1；从传感器接收N个采样点的实时采集数据作为待处理的数据序列x(n),n＝0,1,…,N-1，或从存储器中提取从检测到信号时刻起始的N个采样点的数据作为待处理的数据序列x(n),n＝0,1,…,N-1，所述的N为检测到的单频信号脉宽长度所对应的采样点个数，取值为2的整数次幂；(2)对所述数据序列x(n)做快速傅里叶变换，计算得到数据序列的离散傅里叶变换X(l)和功率谱P(k)；(3)搜索功率谱P(k)最大值所对应的离散频率索引k0，并计算X(l)位于离散频率索引k0-1，k0和k0+1处的模值Al，Am和Ar；(4)预估有向频率相对偏差δR和加权频率相对偏差δW；(5)利用Al，Am,Ar，δR和δW计算综合频率相对偏差δC；(6)将δC带入插值公式估计出单频信号频率即其中Δf为长度为N的离散傅里叶变换的频率分辨率，Δf＝fs/N，fs为采样频率。2.如权利要求1所述的基于频率相对偏差预估的分段综合单频信号频率估计方法，其特征在于，步骤(2)中，计算得到数据序列的离散傅里叶变换X(l)和功率谱P(k)，具体计算过程如下：x(n)的离散傅里叶变换为其中l为X(l)的离散频率索引，j表示虚数单位，即则该数据序列的功率谱为且k＝0,1,2…,N/2(2)其中k为P(k)的离散频率索引，||代表取模值运算，|X(l)|为数据序列的幅度谱。3.如权利要求2所述的基于频率相对偏差预估的分段综合单频信号频率估计方法，其特征在于，步骤(2)中，式(1)所示的x(n)的离散傅里叶变换X(l)通过快速傅里叶变换实现。4.如权利要求1所述的基于频率相对偏差预估的分段综合单频信号频率估计方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚帅，唐建，王晓燕，方世良，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32