[發(fā)明專利]一種頻率估計方法、裝置、系統(tǒng)及計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910749415.1
• 申請日: 2019-08-14
• 公開（公告）號: CN110442827B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬志峰;曲芳;李洪濤;沈黎明;孔凡軍;楊忠禮;蘇高峰;劉東;孫志強(qiáng);王新銘;王斌;牛元泰;趙慧光;王智慧
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)河南省電力公司新鄉(xiāng)供電公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G06F18/2131
• 分類號: G06F18/2131;G06F18/10;G01K11/00;G06F17/14;G06F17/16
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 侯珊

本申請公開了一種頻率估計方法，包括對聲表面波傳感器的回波信號進(jìn)行采樣，獲得信息矩陣；對信息矩陣重構(gòu)獲得重構(gòu)矩陣；對重構(gòu)矩陣進(jìn)行降噪處理，獲得降噪矩陣；將降噪矩陣進(jìn)行快速傅里葉變換FFT，并根據(jù)FFT變換的結(jié)果計算回波信號的頻率。本申請中將回波信號采樣得到的信息矩陣進(jìn)行重構(gòu)，并對重構(gòu)矩陣進(jìn)行降噪處理，獲得降噪矩陣，然后利用FFT算法估計出回波信號的頻率，通過降噪將信息的冗余部分濾掉，減少了運(yùn)算量，提高了FFT算法的運(yùn)算速度，同時避免了無效信息的干擾，提高了FFT算法的頻率分辨力。本申請還公開了一種頻率估計裝置、系統(tǒng)及計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，與上述頻率估計方法具有相同的有益效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及聲表面波傳感器數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種頻率估計方法、裝置、系統(tǒng)及計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

聲表面波傳感器是直接輸出一個與被測物體溫度對應(yīng)的回波信號的傳感器，處理器通過提取回波信號的頻率，再根據(jù)預(yù)先標(biāo)定的頻率與溫度的曲線獲得被測物體的溫度等參數(shù)。可見，頻率估計是利用聲表面波傳感器實現(xiàn)參數(shù)檢測的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

目前，在信號處理領(lǐng)域，頻率估計的算法有很多，F(xiàn)FT(Fast?FourierTransformation，快速傅里葉變換)因運(yùn)算速度較快，參數(shù)少，且算法對參數(shù)不敏感而被廣泛使用。

但是，F(xiàn)FT算法在處理有限長的N點時間序列時，得到的獨立譜線只有N/2條可用于有效估計信號頻率，這種計算信息的冗余，一方面浪費(fèi)了計算量，降低了FFT算法的運(yùn)算速度，另一方面，由于受無效信息的干擾，使得頻率分辨能力降低。

因此，如何提供一種能解決上述技術(shù)問題的方案，是本領(lǐng)域的技術(shù)人員目前需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的目的是提供一種頻率估計方法，減少了運(yùn)算量，提高了FFT算法的運(yùn)算速度，同時避免了無效信息的干擾，提高了FFT算法的頻率分辨力；本申請的另一目的是提供一種頻率估計裝置、系統(tǒng)以及計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，具有如上頻率估計方法相同的有益效果。

為解決上述技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┝艘环N頻率估計方法，包括：

對聲表面波傳感器的回波信號進(jìn)行采樣，獲得信息矩陣；

對所述信息矩陣重構(gòu)獲得重構(gòu)矩陣；

對所述重構(gòu)矩陣進(jìn)行降噪處理，獲得降噪矩陣；

將所述降噪矩陣進(jìn)行快速傅里葉變換FFT，并根據(jù)FFT變換的結(jié)果計算所述回波信號的頻率。

優(yōu)選地，所述對所述重構(gòu)矩陣進(jìn)行降噪處理，獲得降噪矩陣的過程具體為：

利用奇異值分解SVD對所述信息矩陣進(jìn)行降噪處理，獲得降噪矩陣。

優(yōu)選地，所述對所述信息矩陣重構(gòu)獲得重構(gòu)矩陣的過程具體為：

將所述信息矩陣?yán)脮r間序列重構(gòu)吸引子軌跡矩陣；

根據(jù)所述吸引子軌跡矩陣，獲得重構(gòu)矩陣。

優(yōu)選地，在所述獲得降噪矩陣之后，將所述降噪矩陣進(jìn)行快速傅里葉變換FFT之前，該方法還包括：

對所述降噪矩陣進(jìn)行補(bǔ)零處理。

優(yōu)選地，在所述根據(jù)FFT變換的結(jié)果計算所述回波信號的頻率之后，該方法還包括：

對所述頻率進(jìn)行校正。

優(yōu)選地，所述對所述頻率進(jìn)行校正的過程具體為：

利用高斯擬合算法對所述頻率進(jìn)行校正。

為解決上述技術(shù)問題，本申請還提供了一種頻率估計裝置，包括：

采集單元，用于對聲表面波傳感器的回波信號進(jìn)行采樣，獲得信息矩陣；