[發明專利]一種基于welch的多頻點多帶寬識別方法

有效

• 申請號: 202211169175.6
• 申請日: 2022-09-26
• 公開（公告）號: CN115276693B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 鄭敏江;謝艷
• 申請（專利權）人: 中孚信息股份有限公司
• 主分類號: H04B1/16
• 分類號: H04B1/16;H04L27/14
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 趙陽

1.一種基于welch的多頻點多帶寬識別方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：取長度為N的基帶信號進行welch功率譜估計，得到傅立葉變換的點數的功率譜Px；

步驟2：將功率譜Px進行m階平滑濾波，得到功率譜Py；

步驟3：將功率譜Py倒序進行m階平滑濾波，得到功率譜Pz；

步驟4：將功率譜Pz進行分段，計算噪聲值noise和全帶寬閾值FullBwTH；

步驟5：計算出功率譜Pz的最大值max和對應的索引值MaxInd、3db帶寬閾值ThreeBwTH，其中ThreeBwTH＝max/2，判斷功率譜Pz的最大值max是否小于預設值，若是則轉到步驟10，否則轉到下一步；

步驟6：根據全帶寬閾值FULLBwTH，從索引值MaxInd向右搜索，得到全帶寬右邊索引值FullBwR，從索引值MaxInd向右搜索，得到全帶寬左邊索引值FullBwL；

步驟7：當FullBwR和FullBwL同時存在時，根據3db帶寬閾值ThreeBwTH得到3db帶寬的右邊索引值ThreeBwR和3db帶寬的左邊索引值ThreeBwL，并求得3db帶寬索引差；

步驟8：根據預設公式計算中心頻點和3db帶寬；

步驟9：將[FullBwL,FullBwR]區間內的Px置為噪聲值noise，以進行次峰值信號的中心頻點和3db帶寬的計算；

步驟10：將接收機接收到的基帶信號，往后移nfft，并轉到步驟1，以進行下一個頻譜的計算；

所述步驟1具體為：

將接收機接收到的基帶信號，每次取N＝nfft/2*(L+1)長度的數據進行welch功率譜估計，得到nfft點的功率譜Px；其中，nfft是傅立葉變換的點數，L為welch變換時的分段數,每段數據重合一半，每段的長度都是M＝nfft/2，段數為

所述步驟2具體為：

通過下式對功率譜Px進行m階的平滑濾波，得到功率譜Py(j)；

所述步驟3具體為：

通過下式將功率譜Py(j)倒序進行m階平滑濾波，得到功率譜Pz(j)；

所述步驟4具體為：

將平滑后得到的功率譜Pz(j)分為C段，每nfft/C個功率譜Pz(j)求均值，取C段中最小均值作為噪聲值noise；

通過公式FullBwTh＝threshold*noise/2計算全帶寬閾值，其中，threshold為Px頻譜信號中心頻點和帶寬計算的閾值；

所述判斷功率譜Pz的最大值max是否小于預設值具體為：

判斷功率譜Pz的最大值max是否小于threshold*noise；

所述步驟6包括：

從索引值MaxInd位置向右搜索，找到首次低于全帶寬閾值FULLBwTH的索引值的前一個索引值記為全帶寬右邊索引值FullBwR；從索引值MaxInd位置向左搜索，找到首次低于全帶寬閾值FULLBwTH的索引值的后一個索引值記為全帶寬左邊索引值FullBwL；

所述步驟7包括：

如果同時存在FullBwR和FullBwL時計算3db帶寬的索引值，從FullBwR到MaxInd往左搜索，找到首個大于ThreeBwTH的索引值，記為ThreeBwR；從FullBwR到MaxInd往右搜索，找到首個大于ThreeBwTH的索引值，記為ThreeBwL；

如果FullBwL不存在，則令FullBwL＝0，標記為flag＝-1；

如果FullBwR不存在，則令FullBwR＝nfft-1，標記為flag＝1；

根據公式ThreeBandInd＝ThreeBwR-ThreeBwL，求得3db帶寬索引差ThreeBandInd；

根據公式deltaL＝ThreeBwL-FullBwL,求得全帶寬3db帶寬左邊索引差deltaL；

根據公式deltaR＝FullBwR-ThreeBwR,求得全帶寬3db帶寬右邊索引差deltaR；

如果deltaL/deltaR＞2，FullBwL＝ThreeBwL-deltaR；

如果deltaR/deltaL＞2，FullBwR＝ThreeBwR+deltaL；

所述步驟8包括：

判斷flag是否為0，若不為0，則轉到步驟5；

若為0，則根據下列公式計算出中心頻點FreCenter和3db帶寬BandWidth；

FreqCenter＝((ThreeBwL+ThreeBandInd/2)*fs/nfft)-fs/2

BandWidth＝ThreeBandInd/nfft*fs

其中，fs為采樣率。

2.根據權利要求1所述的基于welch的多頻點多帶寬識別方法，其特征在于，所述步驟9包括：

將全帶寬[FullBwL,FullBwR]索引值內的Px置為噪聲值noise，跳轉到步驟5，以進行次峰值信號的中心頻點和帶寬的計算。