[發明專利]一種基于FFT和相位差的正弦信號頻率估計方法和裝置有效
| 申請號： | 202010350653.8 | 申請日： | 2020-04-28 |
| 公開（公告）號： | CN111562438B | 公開（公告）日： | 2022-04-08 |
| 發明（設計）人： | 曾紀;唐玲;歐斌;曾凌;姚永國;彭科;周繼華 | 申請（專利權）人： | 重慶金美通信有限責任公司 |
| 主分類號： | G01R23/02 | 分類號： | G01R23/02 |
| 代理公司： | 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465 | 代理人： | 符繼超 |
| 地址： | 400000 *** | 國省代碼： | 重慶;50 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 fft 相位差 正弦 信號 頻率 估計 方法 裝置 | ||
1.一種基于FFT和相位差的正弦信號頻率估計方法，其特征在于，包括：
步驟1：被檢測信號S0通過前端濾波后進行CIC抽取濾波，去除帶外噪聲并降低采樣率，抽取因子為R1，得到抽取后信號S1；
步驟2：對抽取后的信號S1進行FFT變換，得到信號S1的頻域粗估計頻率fc1；
步驟3：根據頻域粗估計頻率fc1進行數字變頻，將信號S1頻譜搬移到零頻處，得到信號S2；
步驟4：對信號S2進行CIC抽取濾波，抽取因子為R2，之后進行低通濾波去噪，得到信號S3；
步驟5：計算信號S3各個采樣點的相位，以及計算相鄰采樣點的相位差并根據估計出時域精估計頻率fc2；其中，通過arctan函數計算各個采樣點的相位，并進行相位微分，后一點角度值減去前一點相位值，進行100點平均，得到
其中，fc2為經過低通濾波器后信號的頻率，即時域精估計頻率，fs為輸入的被檢測信號S0的采樣頻率，為信號S3相鄰兩個采樣點之間的相位差；
步驟6：基于頻域粗估計頻率fc1和時域精估計頻率fc2得到估計出的正弦信號頻率fsig＝fc1+fc2。
2.根據權利要求1所述的一種基于FFT和相位差的正弦信號頻率估計方法，其特征在于，在步驟6之后，還包括：基于射頻下變頻因子和估計出的正弦信號頻率fsig得到射頻正弦信號的頻率。
3.一種基于FFT和相位差的正弦信號頻率估計裝置，其特征在于，包括：
第一抽取濾波模塊，用于對被檢測信號S0通過前端濾波后進行CIC抽取濾波，去除帶外噪聲并降低采樣率，抽取因子為R1，得到抽取后信號S1；
頻域粗估計模塊，用于對抽取后的信號S1進行FFT變換，得到信號S1的頻域粗估計頻率fc1；
頻譜搬移模塊，用于根據頻域粗估計頻率fc1進行數字變頻，將信號S1頻譜搬移到零頻處，得到信號S2；
第二抽取濾波模塊，用于對信號S2進行CIC抽取濾波，抽取因子為R2，之后進行低通濾波去噪，得到信號S3；
時域精估計模塊，用于計算信號S3各個采樣點的相位，以及計算相鄰采樣點的相位差并根據估計出時域精估計頻率fc2；其中，通過arctan函數計算各個采樣點的相位，并進行相位微分，后一點角度值減去前一點相位值，進行100點平均，得到
其中，fc2為經過低通濾波器后信號的頻率，即時域精估計頻率，fs為輸入的被檢測信號S0的采樣頻率，為信號S3相鄰兩個采樣點之間的相位差；
第一計算模塊，用于基于頻域粗估計頻率fc1和時域精估計頻率fc2得到估計出的正弦信號頻率fsig＝fc1+fc2。
4.根據權利要求3所述的一種基于FFT和相位差的正弦信號頻率估計裝置，其特征在于，還包括：第二計算模塊，用于根據射頻下變頻因子和估計出的正弦信號頻率fsig得到射頻正弦信號的頻率。
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