專利名稱：頻率估計的一種多段平穩(wěn)信號頻域相關方法
技術領域：
本發(fā)明涉及信號處理領域，特別是頻率估計的一種多段平穩(wěn)信號頻域相關方法。
背景技術：
多段平穩(wěn)信號是指對同一對象或相關對象進行多次采樣得到的若干段頻率恒定的相關信號。例如，多個分段線性調頻連續(xù)波雷達的中頻信號經(jīng)過去斜處理、低通濾波后， 可構成多段同頻正弦信號(即多段頻率相同的正弦信號)。從信息論觀點來看，多段信號具有數(shù)倍于單段信號的信息量，易于獲取，對多段信號進行融合處理是提高信號處理精度的有效途徑之一，可廣泛應用于頻率估計，LFM(Linear Frequency Modulated)信號參數(shù)估計，跳頻信號參數(shù)估計和VCO(Voltage Controlled Oscillator)非線性度校正等諸多領域，具有重要研究意義和應用價值。目前，基于多段平穩(wěn)信號的頻率估計方法主要有(1)卡布分布法(參考文獻[1] Becker K. New algorithm for frequency estimation from short coherent pulses of a sinusoidal signal[C]. Radar and Signal Processing, IEEE Proceedings F, Aug 6,1990 (4) :283-288)。(2)Yule-Walker 公式法(參考文獻[2] =Sill J A, Black Q R. Frequency estimation from short pulses of sinusoidal signals[C]. Military Communications Conference, Conference Proceedings, IEEE,21-24 Oct,1996, McLean, VA, USA, 1996 (3) :979-983)。(3)頻譜平均法(參考文獻[3]:劉良兵.頻率估計的信息融合方法及其應用[D].重慶后勤工程學院博士學位論文，2008年6月1 。(4)相位積累法(參考文獻[4]孟建.分段采樣信號的相位關聯(lián)技術[J].系統(tǒng)工程與電子技術， 2004,26(12) :1784-1786,1797) 0 (5)多段降頻等長信號融合算法(參考文獻W]劉良兵， 涂亞慶.一種基于多段降頻等長信號融合的頻率估計方法[J].信息與控制，2008，37 ) 403-407)。但普遍存在普適性差、估計精度較低等問題。例如，卡布分布法、Yule-Walker公式法、頻譜平均法和相位積累法均不能估計多段不同頻信號的頻率，只能估計多段同頻信號的頻率，且估計精度不高，抗噪性差；多段降頻等長信號融合算法雖然能估計多段不同頻信號的頻率，且抗噪性較好，精度較高，但只能處理多段等長信號，不能處理多段不等長信號。綜上，多段信號融合處理方法具有重要研究意義和應用價值，但現(xiàn)有方法存在諸多問題，需要提出一種精度更高、普適性更好的頻率估計方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提出一種精度更高、普適性更好的頻率估計方法，解決現(xiàn)有多段信號融合處理方法存在的主要問題，適用于多段長度任意的平穩(wěn)信號，拓展其應用范圍。為了達到上述目的，本發(fā)明的構思是首先，設計加權因子對M段歸一化頻譜進行加權積累，得到加權積累頻譜矩陣，M為大于1的整數(shù)；其次，通過譜峰搜索加權積累頻譜矩陣，獲得最優(yōu)加權積累頻譜；然后，將最優(yōu)加權積累頻譜與M段歸一化頻譜的累加頻譜進行相關運算，得到頻域相關譜；最后，譜峰搜索頻域相關譜，獲得高精度的頻率估計值?；谏鲜鰳嬎?，本發(fā)明采用如下技術方案1、頻率估計的一種多段平穩(wěn)信號頻域相關方法，適用對象為M段平穩(wěn)信號，M為大于1的整數(shù)，每段信號的長度任意、頻率恒定，且任意兩段信號的頻率差已知，該方法包括以下步驟1)構造歸一化矩陣C對M段平穩(wěn)信號的頻譜分別進行歸一化處理，得到M段歸一化頻譜；歸一化矩陣C中第(m，a)處的元素C(m，a)由以下公式計算，C (m, a) = fA (a) +d (m)式中，m e [ 1，Μ]，fA表示一個序列，由待估頻率&的取值范圍fs。。pe線性等分(A-I) 份生成，A為大于1的整數(shù)，fscope = [fmin，fmax]，fA(a)表示fA中第a個元素，a e [1，A]； d (m)表示^11與X1間的頻率差，Xffl表示M段平穩(wěn)信號中第m段信號；歸一化頻譜由以下公式計算，
權利要求
1.頻率估計的一種多段平穩(wěn)信號頻域相關方法，適用對象為M段平穩(wěn)信號，M為大于 1的整數(shù)，每段信號的長度任意、頻率恒定，且任意兩段信號的頻率差已知，該方法包括以下步驟1)構造歸一化矩陣C對M段平穩(wěn)信號的頻譜分別進行歸一化處理，得到M段歸一化頻譜；歸一化矩陣C中第(m，a)處的元素C(m，a)由以下公式計算，
全文摘要
本發(fā)明涉及信號處理領域，特別是頻率估計的一種多段平穩(wěn)信號頻域相關方法。適用對象為M段平穩(wěn)信號，M為大于1的整數(shù)，每段信號的長度任意、頻率恒定，且任意兩段信號的頻率差已知，本發(fā)明包括以下步驟首先，設計加權因子對M段歸一化頻譜進行加權積累，得到加權積累頻譜矩陣；其次，通過譜峰搜索加權積累頻譜矩陣，獲得最優(yōu)加權積累頻譜；然后，將最優(yōu)加權積累頻譜與M段歸一化頻譜的累加頻譜進行相關運算，得到頻域相關譜；最后，譜峰搜索頻域相關譜，獲得高精度的頻率估計值。本發(fā)明涉及的頻率估計方法精度高、普適性好。
文檔編號H04L27/00GK102215187SQ201110148729
公開日2011年10月12日 申請日期2011年6月3日 優(yōu)先權日2011年6月3日
發(fā)明者劉良兵, 涂亞慶, 肖瑋 申請人:劉良兵, 涂亞慶, 肖瑋