[發明專利]補零信號的頻率估計方法

在審

• 申請號: 202011241518.6
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112444788A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 張貽雄;李鑫;謝陽銘
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 羅恒蘭

1.一種補零信號的頻率估計方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1、對正弦波信號g(n)進行補零得到補零之后的信號s(n)，

對補零信號s(n)進行M點FFT，得到信號S(k)，其信號模型如下：

其中，T_s為采樣時間間隔，f是要估計的真實頻率，N為原信號的信號長度，n_z為補零的個數，M＝N+n_z；

步驟2、計算信號S(k)的幅度最大值|S(k₀)|，以及|S(k₀-1)|、|S(k₀+1)|，k₀為幅度最大值點；

步驟3、對|S(k₀-1)|，|S(k₀+1)|的大小值進行判定，若|S(k₀-1)|＞|S(k₀+1)|,則通過迭代法迭代得到左頻偏量x；若|S(k₀-1)|＜|S(k₀+1)|，則通過迭代法迭代得到右頻偏量x；

步驟4、利用頻偏量x，分別計算出與頻點分別對應的幅度值S_-0.5與S_0.5；

其中，g(n)是正弦信號，M是補零后信號長度，M＝N+n_z；Δf是采樣頻率間隔，Δf＝1/(N+n_z)T_s；

步驟5、對S_-0.5、S_0.5的大小值進行判定，若S_-0.5＞S_0.5,則進一步通過迭代法迭代得到左頻偏量Δx₁；若S_-0.5＜S_0.5，則進一步通過迭代法迭代右頻偏量Δx₁；對估計值x進行更新，

步驟6、使用步驟5中求得的x_new代替步驟4中的x，并重復步驟5-6，設定R次迭代，若進行了R次迭代或者S_-0.5與S_0.5的差值小于設定閾值，轉入步驟7；

步驟7、計算補零信號的估計頻率為

2.根據權利要求1所述的補零信號的頻率估計方法，其特征在于：其特征在于：所述步驟2中，

3.根據權利要求2所述的補零信號的頻率估計方法，其特征在于：所述步驟3中，采用迭代二分法計算頻偏量x，具體如下：

當|S(k₀-1)|＜|S(k₀+1)|時，右頻偏量x計算如下：

步驟3.11、設函數左右初始邊界值x_L＝0與x_R＝0.5；

步驟3.12、比較與大小，若則繼續步驟3.12；若則繼續步驟3.12；直到或者迭代周期數達到設定周期數，則得到解結束迭代；

當|S(k₀-1)|＞|S(k₀+1)|時，左頻偏量x計算如下：

步驟3.21、設函數左右初始邊界值x_L＝0與x_R＝0.5；

步驟3.22、比較與大小，若則繼續步驟步驟3.22；若則繼續步驟步驟3.22；直到或者迭代周期數達到設定周期數，則得到解結束迭代。

4.根據權利要求1所述的補零信號的頻率估計方法，其特征在于：所述步驟6中，設定閾值為10^-6。