一种基于扫描精确估计载波频率的方法技术

本发明专利技术特别涉及一种基于扫描精确估计载波频率的方法，包括如下步骤：(A)对采样信号进行FFT，初步估计频率得到fc_est0，其中快速傅里叶变换分辨点代表的频率为Δf0；(B)以fc_est0为基点，在正负1个分辨点内进行逐点扫描并处理，每扫描一个频点执行步骤C‑E，所有频点扫描完毕后执行步骤F；(C)生成特定频点的正交本地载波；(D)将该正交本地载波与采样信号混频；(E)将混频后的信号进行累加；(F)判断所有扫描频点中功率最大的点，其所对应的频率即为该信号的准确频率。该方案能提高分辨率，不受限于原始信号是否为完整周期，估计精度改善更为明显；同时，这里只是针对很小一段区间进行采样点数增加，使得该算法简单、计算量小，且能够实时处理，易于工程应用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于扫描精确估计载波频率的方法
本专利技术涉及信号处理
，特别涉及一种基于扫描精确估计载波频率的方法。
技术介绍
信号的载波频率估计是通信、雷达、声纳以及电子对抗等领域信号处理中的一个重要问题。基于参数模型的谱估计、最大熵谱估计等方法具有频率分辨率高的优点，但对于长序列，其预算量大，不利于实时处理。而基于离散傅里叶变换(简称DFT)的谱分析方法，可在快速傅里叶变换(简称FFT)基础上优化频率估计精度，是一种运算速度快、估计精度高的实时信号处理方法。但是，由于DFT的频率分辨率和频率估计精度取决于信号的测量时间长度，实际应用中不能任意延长信号的持续时间，是的DFT的频率分辨率和估计精度收到限制。现有技术中，基于DFT的频率估计算法中，均是在DFT后再优化估计精度，如在时域采用最小二乘线性回归的方法，利用瞬时相位估计信号频率，或利用傅里叶幅度谱插值来提高频率估计精度等优化方法，当原始信号不是完整周期时，DFT后的信号幅度相对最高点不对称，仅用插值法对精度的改善十分有限。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种计算量小、精度高、能实时处理易于工程实现的基于扫描精确估计载波频率的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于扫描精确估计载波频率的方法，包括如下步骤：(A)对采样信号进行快速傅里叶变换，初步估计频率得到估计值fc_est0，其中快速傅里叶变换分辨点代表的频率为Δf0；(B)以fc_est0为基点，在其周围正负1个分辨点内按照预设的扫描步进进行逐点扫描并处理，每扫描一个频点，执行步骤C‑E，所有频点扫描完毕后执行步骤F；(C)生成特定频点的正交本地载波；(D)将该正交本地载波与采样信号混频；(E)将混频后的信号进行累加，累加后保留下来的直流分量即可表示该频点功率大小；(F)判断所有扫描频点中功率最大的点，其所对应的频率即为该信号的准确频率。

【技术特征摘要】
1.一种基于扫描精确估计载波频率的方法，包括如下步骤：(A)对采样信号进行快速傅里叶变换，初步估计频率得到估计值fc_est0，其中快速傅里叶变换分辨点代表的频率为Δf0；(B)以fc_est0为基点，在其周围正负1个分辨点内按照预设的扫描步进进行逐点扫描并处理，每扫描一个频点，执行步骤C-E，所有频点扫描完毕后执行步骤F；(C)生成特定频点的正交本地载波；(D)将该正交本地载波与采样信号混频；(E)将混频后的信号进行累加，累加后保留下来的直流分量即可表示该频点功率大小；(F)判断所有扫描频点中功率最大的点，其所对应的频率即为该信号的准确频率。2.如权利要求1所述的基于扫描精确估计载波频率的方法，其特征在于：所述的步骤A中，采样信号的表达式为：式中，fs为采样率，N为信号采样点数，快速傅里叶变换分辨点代表的频率Δf0＝fs/N；s(n)进行快速傅里叶变换后得到S(k)，频率初步估计值fc_est0按如下公式计算得到：式中，abs[S(k)]指取S(k)的绝对值，argmaxk{abs[S(k)]}指搜索能使abs[S(k)]达到最大的k值。3.如权利要求2所述的基于扫描精确估计载波频率的方法，其特征在于：所述的步骤B中，扫描步进、扫描起始频率以及扫描终止频率可按如下步骤确定：(B1)增加信号采样点数N′＝a·N，将采样信号s(n)后续用0补齐构成信号s′(n)；(B2)按如下公式计算得到扫描步进Δf1、扫描起始频率f1以及扫描终止频率f2：

【专利技术属性】
技术研发人员：庞豪，杨金金，何晨昱，
申请(专利权)人：成都玖锦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51