[發(fā)明專利]信號(hào)的頻率估計(jì)方法、裝置、電子設(shè)備和介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210219102.7
• 申請(qǐng)日: 2022-03-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114584445A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江紅;倪衛(wèi)華;鄭朝暉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海季豐電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H04L27/22
• 分類號(hào): H04L27/22;H04L27/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 張萍

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N信號(hào)的頻率估計(jì)方法、裝置、電子設(shè)備和介質(zhì)，該方法基于獲取的時(shí)域信號(hào)序列，得到頻域信號(hào)序列和相應(yīng)序列中各頻域信號(hào)的幅值后，基于頻域信號(hào)序列和各頻域信號(hào)的幅值，確定第一頻域信號(hào)的信號(hào)信息和相鄰的兩個(gè)第二頻域信號(hào)的信號(hào)信息；根據(jù)第一頻域信號(hào)的信號(hào)信息和兩個(gè)第二頻域信號(hào)的信號(hào)信息，采用預(yù)設(shè)的頻率范圍估計(jì)規(guī)則，對(duì)各頻域信號(hào)進(jìn)行頻率估計(jì)，得到頻率估計(jì)范圍；采用線性調(diào)頻z變換算法，基于頻率估計(jì)范圍，對(duì)時(shí)域信號(hào)序列進(jìn)行處理，得到新的頻域信號(hào)的幅值；將幅值最大的頻域信號(hào)的頻率值確定為時(shí)域信號(hào)序列的最大頻率值。該方法降低了計(jì)算量，且提高了計(jì)算效率和頻率估計(jì)的準(zhǔn)確性_。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種信號(hào)的頻率估計(jì)方法、裝置、電子設(shè)備和介質(zhì)。

背景技術(shù)

在無(wú)線通信系統(tǒng)中，頻率估計(jì)的使用非常廣泛，例如無(wú)線通信系統(tǒng)的頻率同步需要對(duì)頻率或頻偏進(jìn)行準(zhǔn)確估計(jì)，電磁信號(hào)的監(jiān)測(cè)中需要對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行載波頻率估計(jì)，從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，這些信號(hào)的頻率估計(jì)與正弦信號(hào)的頻率估計(jì)密切相關(guān)，尤其在噪聲環(huán)境中，如何實(shí)現(xiàn)正弦信號(hào)的頻率精確估計(jì)顯得尤為重要，一直是經(jīng)典研究課題。

目前對(duì)信號(hào)的頻率估計(jì)通常采用以下方法：1)傳統(tǒng)相位差分法，對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行差分運(yùn)算，根據(jù)相位差值估計(jì)頻率；2)N-DFT(離散傅里葉變換：Discrete FourierTransform，DFT)三點(diǎn)插值法，對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行N點(diǎn)DFT變換，得到N點(diǎn)信號(hào)頻譜，將頻譜中幅值最大譜線所對(duì)應(yīng)的頻率作為頻率粗估計(jì)值，再根據(jù)幅值最大譜線與其左右兩根譜線的頻譜值，通過(guò)三點(diǎn)插值公式校正頻率粗估計(jì)值，得到最終頻率估計(jì)值；3)2N-DFT兩點(diǎn)插值法，該方法在接收信號(hào)的N個(gè)采樣點(diǎn)后補(bǔ)N個(gè)0，進(jìn)行2N點(diǎn)DFT變換，得到2N點(diǎn)信號(hào)頻譜，將頻譜中幅值最大譜線所對(duì)應(yīng)的頻率作為頻率粗估計(jì)值，再根據(jù)其左右兩根譜線的頻譜值，通過(guò)兩點(diǎn)插值公式校正頻率粗估計(jì)值，得到最終頻率估計(jì)值。

然而，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)上述頻率估計(jì)為了提高頻率估計(jì)的準(zhǔn)確性，通常需要提高硬件成本和大量的計(jì)算量，例如，使用高速CPU、ADC、大容量的RAM，復(fù)雜的計(jì)算方法，計(jì)算成本較高，計(jì)算量大且耗時(shí)。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例的目的在于提供一種信號(hào)的頻率估計(jì)方法、裝置、電子設(shè)備和介質(zhì)，用以解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，降低了計(jì)算量，提高了計(jì)算效率和頻率估計(jì)的準(zhǔn)確性_。

第一方面，提供了一種信號(hào)的頻率估計(jì)方法，該方法可以包括：

對(duì)獲取的時(shí)域信號(hào)序列進(jìn)行時(shí)頻轉(zhuǎn)換，得到頻域信號(hào)序列和相應(yīng)序列中各頻域信號(hào)的幅值；

基于所述頻域信號(hào)序列和所述各頻域信號(hào)的幅值，確定第一頻域信號(hào)的信號(hào)信息，以及與所述第一頻域信號(hào)的頻率相鄰的兩個(gè)第二頻域信號(hào)的信號(hào)信息；所述信號(hào)信息包括頻域信號(hào)的頻率值和幅值，所述第一頻域信號(hào)為所述頻域信號(hào)序列中幅值最大的頻域信號(hào)；

根據(jù)所述第一頻域信號(hào)的信號(hào)信息和所述兩個(gè)第二頻域信號(hào)的信號(hào)信息，采用預(yù)設(shè)的頻率范圍估計(jì)規(guī)則，對(duì)所述各頻域信號(hào)進(jìn)行最大可能性頻率值的估計(jì)，得到頻率估計(jì)范圍；所述頻率估計(jì)范圍不大于所述兩個(gè)第二頻域信號(hào)的頻率值對(duì)應(yīng)的頻率范圍；所述頻率估計(jì)范圍為估計(jì)出的最大可能性的頻率范圍；

采用線性調(diào)頻z變換算法，基于所述頻率估計(jì)范圍，對(duì)所述時(shí)域信號(hào)序列進(jìn)行處理，得到新的頻域信號(hào)序列和相應(yīng)序列中各頻域信號(hào)的幅值；

將所述新的頻域信號(hào)序列中幅值最大的頻域信號(hào)的頻率值，確定為所述時(shí)域信號(hào)序列的最大可能性估計(jì)頻率值。

在一個(gè)可選的實(shí)現(xiàn)中，根據(jù)所述第一頻域信號(hào)的信號(hào)信息和所述兩個(gè)第二頻域信號(hào)的信號(hào)信息，采用預(yù)設(shè)的頻率范圍估計(jì)規(guī)則，對(duì)所述各頻域信號(hào)進(jìn)行頻率估計(jì)，得到頻率估計(jì)范圍，包括：

根據(jù)所述第一頻域信號(hào)的信號(hào)信息和所述兩個(gè)第二頻域信號(hào)的信號(hào)信息，對(duì)所述各頻域信號(hào)進(jìn)行頻率估計(jì)，得到最大可能性估計(jì)頻率值；