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短区间正弦信号的相位估计法及其实验装置制造方法及图纸

技术编号:5257087 阅读:291 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种短区间正弦信号的相位估计方法其实验装置,被测正弦信号样本周期数CiR<1,该方法包括以下步骤:对输入的模拟信号x(n)=Acos(2πf0+θ0)进行等间隔采样,获得2N-1个离散样本序列x(n);对x(n)进行解析变换后得到复序列x1(n),用三角窗加权及平移叠加后生成长度为N的序列y(n);再将序列y(n)与已知序列进行内积后得到复数值Q取复数值Q的相角值得到相位测量估计值实验装置包括信号调理电路、A/D转换电路、数字信号处理器DSP以及输出驱动及显示单元。与现有技术相比,本发明专利技术填补了一个周期内短区间正弦波相位测量方法的空白;具有较高的相位估计精度,计算量小,估计效率高,资源耗费少,大大节省了硬件成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于数字信号处理
,具体涉及到对观测区间小于一个周期的正弦 信号进行相位估计的数字测量方法。
技术介绍
正弦信号χ(n) = Acos (2 π f0+ Θ0)+Β(或称余弦信号,区别仅在于θ Q相差90° ) 是常见、简单而又典型的信号。很显然,正弦信号的特征由频率&、幅值A、相位Θ。以及直 流成分B四个参数来完全刻画。其中直流成分B最容易测量,仅需对所有正弦信号的采样 点求平均即可估计出,因而为简化测量方法,本专利技术后面的阐述中没有考虑直流成分B的影响。通常正弦信号又称为“正弦波”,很显然,其“波”的含义反映了信号的周期性和振 荡性。然而这从另一侧面也说明,若在周期性和震荡性不充分的情况下对信号进行观测,必 然会对幅值A、频率&和相位θ ^这些参数的估计精度带来影响。其中对相位θ ^的影响 最大,因为对于某采样点而言,相位本身是个相对的概念,也就是只有在足够宽的观测区间 内,前、后采样点间幅值上有足够大的差别,才能体现出“相位”特征。如图1所示,若要估 计正弦波P点的相位,图1(a)肯定比图1(b)容易地多,因为图1中的正弦信号在2个周期 内呈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种短区间正弦信号的相位估计方法,被测正弦信号样本周期数CiR<1,该方法包括以下步骤:步骤一,对输入的模拟信号x(n)=Acos(2πf↓[0]+θ↓[0])进行等间隔采样,获得2N-1个离散样本序列x(n);步骤二,对x(n)进行解析变换后得到复序列x↓[1](n),解析变换的具体处理包括:将作为输入信号的离散样本序列x(n)分两路,其中第一路不需做任何处理,第二路则需做希尔伯特变换后得到序列*(n),希尔波特变换后的*(n)的频谱*(jω)表示为*(jω)=-jX↓[+](jω)+jX↓[-](jω)式中X↓[-](jω)为负频谱,X↓[+](jω)为正频谱;将*(n)乘以j再与第一路信...

【技术特征摘要】

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

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