一种数字信号处理方法技术

本发明专利技术公开了一种数字信号处理方法，包括使用处理器执行计算以产生一系列数字，使用寄存器存储一系列数字，通过傅立叶变换将存储的一系列数字变换到频域，将预定频率特性添加到变换后的频域中，通过傅立叶逆变换将添加预定频率特性后的频域变换到时域，删除变换后时域的重叠，即完成数字信号的处理。

【技术实现步骤摘要】
一种数字信号处理方法
本专利技术属于计算机
，涉及一种数字信号处理方法。
技术介绍
数字信号处理是将事物的运动变化转变为一串数字，并用计算的方法从中提取有用的信息，以满足我们实际应用的需求。大部分信号的初始形态是事物的运动变化，为了测量它们和处理它们，先要用传感器把它们的特征转换成电信号，等到这些电信号处理完后，再把它们转变为我们能看见、能听见或能利用的形态。目前，数字信号的处理都是采用数模转换单元将处理后的数字信号变为连续时间信号，这种信号的特点是一段一段的直线相连，有很多地方的变化不平滑，而且采用数模转换进行数字信号处理，过程中易产生噪声，产生的噪声会影响数字信号的处理结果的准确性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种数字信号处理方法，解决了现有数字信号处理过程中易产生噪音，影响数字信号处理结果准确性的问题。本专利技术所采用的技术方案是，一种数字信号处理方法，包括使用处理器执行计算以产生一系列数字，使用寄存器存储一系列数字，通过傅立叶变换将存储的一系列数字变换到频域，将预定频率特性添加到变换后的频域中，通过傅立叶逆变换将添加预定频率特性后的频域变换到时域，删除变换后时域的重叠，即完成数字信号的处理。本专利技术的技术技术特征还在于，使用寄存器存储一系列数字后，先使用比较器接收来自寄存器的数字，执行连续的单周期搜索指令，将寄存器中的当前数字与累加器当前存储的数字进行比较，再将两个数字中的极值通过傅立叶变换将存储的一系列数字变换到频域。累加器为加法器。极值为极大值。时域的重叠部分长度为每个时域长度的1/8。本专利技术的有益效果是，使用处理器执行计算以产生一系列数字，使用寄存器存储一系列数字，通过傅立叶变换将存储的一系列数字变换到频域，将预定频率特性添加到变换后的频域中，通过傅立叶逆变换将添加预定频率特性后的频域变换到时域，删除变换后时域的重叠，完成数字信号的处理，去除了数字信号处理过程中产生的噪音，提高了数字信号处理结果的准确性。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术一种数字信号处理方法，模拟信号经过A/D转换器进行时域采样，然后将时域采样序列送给可编程器件，使用处理器执行计算采样序列以产生一系列数字，使用寄存器存储一系列数字，通过傅立叶变换将存储的一系列数字变换到频域，即使用可编程器件计算出给定加权分数傅立叶变换阶数下的加权系数Al(α)，l＝0、1、2、3；可编程器件根据序列时域采样序列f(n)、时域反转序列f(-n)、时域采样序列f(n)的离散傅里叶变换序列F(n)、时域反转序列f(-n)的离散傅里叶变换序列F(-n)和加权系数Al(α)，l＝0、1、2、3，求出加权分数傅立叶变换域重构序列{Cn}；将预定频率特性添加到变换后的频域中，通过傅立叶逆变换将添加预定频率特性后的频域变换到时域，删除变换后时域的重叠，即完成数字信号的处理。可编程器件结合加权分数傅立叶变换域重构序列{Cn}和插值函数In(t)，根据加权分数傅立叶变换域的重构公式，计算出任意重构点的信号值；将计算出的重构点信号值经过D/A转换器便可以恢复出模拟信号波形。为了提高信号处理精度，希望降低采样频率，增加采样点数。但是，采样频率的减小是有限度的，采样频率要满足采样定理，大于最高信号频率的两倍以上。点数增加则增大计算量，增大了数据存储量。在采样频率和采样点数一定的情况下，信号频率越低，测量误差越大。若在整个信号范围内用同一采样频率，计算精度由信号最低频率时的精度所决定。在采样频率不能减小的情况下，为满足计算精度只能增大采样点数。但是，信号的频率范围很宽，这样采样点数要很多。为了减少采样点数而同时满足计算精度，分段设置采样频率。分段的原则是：(1)确定采样点数；(2)采样频率要满足采样定理；(3)满足精度要求；(4)频率段之间有覆盖段。根据以上原则，确定采样点数为4096点，计算精度优于0.2％，分12个频率段设置采样频率，最低采样频率为150HZ，最高采样频率为7500HZ。进行采样频率切换后，由于采样频率发生变化，应丢弃环形数据缓冲区中原来的数据，重新进行采样。在运用中，为了避免频繁切换采样频率，频率段之间应有覆盖段。利用Labwindows/CVI中相关的函数对压缩的正交解调信号(4)进行联合时频分析。联合时频分析将一维的时域信号转变成二维的能量对时间和频率的联合分布。可以将变换结果以3维或称之2.5维的方式表现出来。联合时频分析对应于一个信号，是信号能量在时间和频率方面的综合表达。它能准确的判定特征信号的出现时间和对应的频率及其强度。联合时频分析展现了信号的频率成分随时间变换的过程。通过时间和频率域的同时分析我们得到了更丰富的信息。使用寄存器存储一系列数字后，先使用比较器接收来自寄存器的数字，执行连续的单周期搜索指令，将寄存器中的当前数字与累加器当前存储的数字进行比较，再将两个数字中的极值通过傅立叶变换将存储的一系列数字变换到频域。累加器为加法器，极值为极大值，时域的重叠部分长度为每个时域长度的1/8。FRFT大致分为：经典类分数傅立叶变换(FRFT)和加权类分数傅立叶变换(WFRFT)。经典类分数傅立叶变换(FRFT)是提出比较早的一种FRFT形式，它直接从傅立叶变换积分核及特征值出发，加以推广和完备。由于经典FRFT具有Chirp(切普)形式的正交基，因而经典类FRFT又被称为Chirp类FRFT。目前有关FRFT的研究和应用大多集中在经典FRFT上，它已经被应用到包括量子力学、求解微分方程、光信号传输、光图像处理、人工神经网络、小波变换和时频分析等很多领域中。但是受限于经典FRFT的离散算法问题，其在通信领域的应用受到了比较大的限制。加权类分数傅立叶变换(WFRFT)是有别于经典类FRFT的一种新型数学工具，它的数学性质在光学系统中得到了很好的体现，并且可以通过简单的光学器件加以实现，因而在信息光学中得以广泛的应用。随着对分数傅立叶变换(FRFT)研究的深入，加权类分数傅立叶变换(WFRFT)的定义被不断推广，并在某种程度上与经典类分数傅立叶变换(FRFT)统一。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字信号处理方法，其特征在于，包括使用处理器执行计算以产生一系列数字，使用寄存器存储所述一系列数字，通过傅立叶变换将存储的一系列数字变换到频域，将预定频率特性添加到变换后的频域中，通过傅立叶逆变换将添加预定频率特性后的频域变换到时域，删除变换后时域的重叠，即完成数字信号的处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种数字信号处理方法，其特征在于，包括使用处理器执行计算以产生一系列数字，使用寄存器存储所述一系列数字，通过傅立叶变换将存储的一系列数字变换到频域，将预定频率特性添加到变换后的频域中，通过傅立叶逆变换将添加预定频率特性后的频域变换到时域，删除变换后时域的重叠，即完成数字信号的处理。


2.根据权利要求1所述的一种数字信号处理方法，其特征在于，使用所述寄存器存储一系列数字后，先使用比较器接收来自寄存器的数字，执行连续的单周期搜...

【专利技术属性】
技术研发人员：付天喜，
申请(专利权)人：西安思后网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61