[發(fā)明專利]一種循環(huán)前綴線性調(diào)頻信號(hào)的頻率估計(jì)方法與裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010323876.5
• 申請(qǐng)日: 2020-04-22
• 公開（公告）號(hào): CN111539323A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳迪;胡濤;劉揚(yáng);牛朝陽;訾柳清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍戰(zhàn)略支援部隊(duì)信息工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06F17/14
• 代理公司: 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 崔旭東;黃晶

1.一種循環(huán)前綴線性調(diào)頻信號(hào)的頻率估計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取待識(shí)別信號(hào)，對(duì)所述待識(shí)別信號(hào)進(jìn)行重采樣處理，得到復(fù)基帶信號(hào)；

計(jì)算所述復(fù)基帶信號(hào)的自相關(guān)系數(shù)，確定所述自相關(guān)系數(shù)中的峰值時(shí)刻；

計(jì)算所述復(fù)基帶信號(hào)與設(shè)置的參考波形間的互相關(guān)系數(shù)，確定所述互相關(guān)系數(shù)中的峰值時(shí)刻；所述參考波形的調(diào)頻斜率與所述待識(shí)別信號(hào)的調(diào)頻斜率相同；

根據(jù)所述自相關(guān)系數(shù)中的峰值時(shí)刻和所述互相關(guān)系數(shù)中的峰值時(shí)刻的時(shí)間差，計(jì)算所述待識(shí)別信號(hào)的粗頻率估計(jì)；

計(jì)算所述待識(shí)別信號(hào)的殘余頻率偏差，將所述殘余頻率偏差與所述待識(shí)別信號(hào)的粗頻率估計(jì)之間的和，作為所述待識(shí)別信號(hào)的最終頻率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)前綴線性調(diào)頻信號(hào)的頻率估計(jì)方法，其特征在于，所述待識(shí)別信號(hào)的粗頻率估計(jì)的計(jì)算式如下：

其中，為所述待識(shí)別信號(hào)的粗頻率估計(jì)，K為所述待識(shí)別信號(hào)的調(diào)頻斜率，K＝B/T＝(Bf_s)/N_u，d₁為所述自相關(guān)系數(shù)中的峰值時(shí)刻，N_c為循環(huán)前綴的長度，N_u為有效信號(hào)的樣點(diǎn)數(shù)，N′_u為所述參考波形的采樣點(diǎn)數(shù)，d₂為所述互相關(guān)系數(shù)中的峰值時(shí)刻，f_s為重采樣的采樣率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的循環(huán)前綴線性調(diào)頻信號(hào)的頻率估計(jì)方法，其特征在于，所述互相關(guān)系數(shù)的計(jì)算式如下：

其中，R(k)表示互相關(guān)系數(shù)，表示對(duì)參考波形s_r(n)取共軛，y'(n+k)表示復(fù)基帶信號(hào)，N'_u為參考波形s_r(n)的采樣點(diǎn)數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的循環(huán)前綴線性調(diào)頻信號(hào)的頻率估計(jì)方法，其特征在于，所述復(fù)基帶信號(hào)的自相關(guān)系數(shù)的計(jì)算式如下：

其中，r(d)為自相關(guān)系數(shù)，y(k)表示時(shí)刻k對(duì)應(yīng)的復(fù)基帶信號(hào)，d為時(shí)刻，y(N_u+k)表示時(shí)刻(N_u+k)對(duì)應(yīng)的復(fù)基帶信號(hào)，y^*(k+N_u)為對(duì)y(N_u+k)取共軛，N_c為所述待識(shí)別信號(hào)中循環(huán)前綴的長度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的循環(huán)前綴線性調(diào)頻信號(hào)的頻率估計(jì)方法，其特征在于，計(jì)算所述待識(shí)別信號(hào)的殘余頻率偏差包括：

選擇復(fù)基帶信號(hào)中以所述互相關(guān)系數(shù)中的峰值時(shí)刻為起點(diǎn)的信號(hào)與本地參考波形共軛相乘，得到混入高斯白噪聲的復(fù)正弦信號(hào)，利用離散傅里葉變換和頻差估計(jì)算法計(jì)算所述復(fù)正弦信號(hào)的頻率，利用所述復(fù)正弦信號(hào)的頻率計(jì)算所述殘余頻率偏差，計(jì)算式如下：

其中，Δf為所述殘余頻率偏差，為所述復(fù)正弦信號(hào)的頻率，為利用離散傅里葉變換確定的峰值最大所對(duì)應(yīng)的數(shù)字頻率，N_u'為所述參考波形的采樣點(diǎn)數(shù)，f_s為重采樣的采樣率。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)前綴線性調(diào)頻信號(hào)的頻率估計(jì)方法，其特征在于，在對(duì)所述待識(shí)別信號(hào)進(jìn)行重采樣處理之前，還包括對(duì)所述待識(shí)別信號(hào)進(jìn)行變頻和/或?yàn)V波處理。

7.一種循環(huán)前綴線性調(diào)頻信號(hào)的頻率估計(jì)裝置，其特征在于，包括存儲(chǔ)器和處理器，以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器與所述存儲(chǔ)器相耦合，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的循環(huán)前綴線性調(diào)頻信號(hào)的頻率估計(jì)方法。