[發明專利]基于反饋結構的多諧波信號欠采樣方法及系統

有效

• 申請號: 201711436042.X
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108169561B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 付寧;黃國興;曹杰;喬立巖
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01R23/16
• 分類號: G01R23/16
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高倩

1.一種基于反饋結構的多諧波信號欠采樣方法，其特征在于，包括下述步驟：

S1.主采樣通道與信號發送單元連接，以對所述信號發送單元發送的多諧波信號進行低速采樣獲取主采樣樣本，根據普羅尼算法估計主采樣頻率參數和主采樣幅值參數的主采樣可能解組合；

S2.根據估計的主采樣頻率參數集生成反饋采樣率，及切換控制信號，所述信號發送單元根據所述切換控制信號斷開與所述主采樣通道的連接，與反饋采樣通道連接；

S3.所述反饋采樣通道根據所述反饋采樣率對所述多諧波信號進行低速采樣獲取反饋采樣樣本，采用普羅尼算法估計反饋頻率參數和反饋幅值參數的反饋可能解組合；

S4.根據所述主采樣可能解組合和所述反饋可能解組合聯合獲取信號的估計頻率和估計幅值參數；

在所述步驟S2中，所述反饋采樣率f′_s滿足：

其中，rem((·),1)表示(·)除以1后的余數，ε表示由噪聲強度決定的閾值，f_a和f_b均表示頻率參數a,b∈{0,1,…,K-1}，K表示信號的諧波個數，f_s表示主采樣率，m表示整數；

在所述步驟S4中獲取信號的估計頻率和估計幅值參數的過程為：

S41.計算所述主采樣通道估計的主采樣頻率參數可能解：

S42.計算所述反饋采樣通道估計的反饋采樣頻率參數可能解：

S43.根據主采樣頻率參數可能解和反饋采樣頻率參數可能解確定真實的估計頻率參數；

S44.根據真實的頻率參數構造復指數序列：

S45.根據復指數序列中的索引集確定真實的估計幅值參數。

2.一種基于反饋結構的多諧波信號欠采樣系統，其特征在于，包括：

發送單元，用以發送多諧波信號；

主采樣通道，用以對所述多諧波信號進行低速采樣獲取主采樣樣本；

第一普羅尼算法單元，用以根據所述主采樣樣本采用普羅尼算法估計主采樣頻率參數和主采樣幅值參數的主采樣可能解組合；

反饋采樣率生成器，用以根據估計的主采樣頻率參數集生成反饋采樣率，并生成切換控制信號，所述發送單元根據所述控制信號，斷開與所述主采樣通道的連接，所述發送單元與反饋采樣通道連接；

所述反饋采樣通道，用以根據所述反饋采樣率對所述多諧波信號進行低速采樣獲取反饋采樣樣本；

第二普羅尼算法單元，用以根據所述反饋采樣樣本采用普羅尼算法估計反饋頻率參數和反饋幅值參數的反饋可能解組合；

聯合估算單元，用以根據所述主采樣可能解組合和所述反饋可能解組合聯合獲取信號的估計頻率和估計幅值參數；

所述反饋采樣率f′_s滿足：

其中，rem((·),1)表示(·)除以1后的余數，ε表示由噪聲強度決定的閾值，f_a和f_b均表示頻率參數a,b∈{0,1,…,K-1}，K表示信號的諧波個數，f_s表示主采樣率，m表示整數；

所述聯合估算單元獲取信號的估計頻率和估計幅值參數的過程為：計算所述主采樣通道估計的主采樣頻率參數可能解：計算所述反饋采樣通道估計的反饋采樣頻率參數可能解：根據主采樣頻率參數可能解和反饋采樣頻率參數可能解確定真實的估計頻率參數；根據真實的頻率參數構造復指數序列：根據復指數序列中的索引集確定真實的估計幅值參數。