[發明專利]一種循環前綴線性調頻信號的頻率估計方法與裝置

在審

• 申請號: 202010323876.5
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111539323A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 吳迪;胡濤;劉揚;牛朝陽;訾柳清
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍戰略支援部隊信息工程大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06F17/14
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 崔旭東;黃晶

1.一種循環前綴線性調頻信號的頻率估計方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取待識別信號，對所述待識別信號進行重采樣處理，得到復基帶信號；

計算所述復基帶信號的自相關系數，確定所述自相關系數中的峰值時刻；

計算所述復基帶信號與設置的參考波形間的互相關系數，確定所述互相關系數中的峰值時刻；所述參考波形的調頻斜率與所述待識別信號的調頻斜率相同；

根據所述自相關系數中的峰值時刻和所述互相關系數中的峰值時刻的時間差，計算所述待識別信號的粗頻率估計；

計算所述待識別信號的殘余頻率偏差，將所述殘余頻率偏差與所述待識別信號的粗頻率估計之間的和，作為所述待識別信號的最終頻率。

2.根據權利要求1所述的循環前綴線性調頻信號的頻率估計方法，其特征在于，所述待識別信號的粗頻率估計的計算式如下：

其中，為所述待識別信號的粗頻率估計，K為所述待識別信號的調頻斜率，K＝B/T＝(Bf_s)/N_u，d₁為所述自相關系數中的峰值時刻，N_c為循環前綴的長度，N_u為有效信號的樣點數，N′_u為所述參考波形的采樣點數，d₂為所述互相關系數中的峰值時刻，f_s為重采樣的采樣率。

3.根據權利要求1或2所述的循環前綴線性調頻信號的頻率估計方法，其特征在于，所述互相關系數的計算式如下：

其中，R(k)表示互相關系數，表示對參考波形s_r(n)取共軛，y'(n+k)表示復基帶信號，N'_u為參考波形s_r(n)的采樣點數。

4.根據權利要求1或2所述的循環前綴線性調頻信號的頻率估計方法，其特征在于，所述復基帶信號的自相關系數的計算式如下：

其中，r(d)為自相關系數，y(k)表示時刻k對應的復基帶信號，d為時刻，y(N_u+k)表示時刻(N_u+k)對應的復基帶信號，y^*(k+N_u)為對y(N_u+k)取共軛，N_c為所述待識別信號中循環前綴的長度。

5.根據權利要求1或2所述的循環前綴線性調頻信號的頻率估計方法，其特征在于，計算所述待識別信號的殘余頻率偏差包括：

選擇復基帶信號中以所述互相關系數中的峰值時刻為起點的信號與本地參考波形共軛相乘，得到混入高斯白噪聲的復正弦信號，利用離散傅里葉變換和頻差估計算法計算所述復正弦信號的頻率，利用所述復正弦信號的頻率計算所述殘余頻率偏差，計算式如下：

其中，Δf為所述殘余頻率偏差，為所述復正弦信號的頻率，為利用離散傅里葉變換確定的峰值最大所對應的數字頻率，N_u'為所述參考波形的采樣點數，f_s為重采樣的采樣率。

6.根據權利要求1所述的循環前綴線性調頻信號的頻率估計方法，其特征在于，在對所述待識別信號進行重采樣處理之前，還包括對所述待識別信號進行變頻和/或濾波處理。

7.一種循環前綴線性調頻信號的頻率估計裝置，其特征在于，包括存儲器和處理器，以及存儲在所述存儲器上并在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器與所述存儲器相耦合，所述處理器執行所述計算機程序時實現如權利要求1-6任一項所述的循環前綴線性調頻信號的頻率估計方法。