一种基于线性调频Z变换的信号频率估计方法

本发明涉及到通信、雷达、测控等对信号频率估计有需求的领域，具体涉及一种基于线性调频z变换的信号频率估计的方法。

背景技术：

1、对接收信号进行频率参数估计，是指估计出信号幅度频谱最大值对应的频率，这是频谱感知中常用的信号处理需求。基于离散傅里叶变换(discrete fourier transform，dft)的频率估计算法虽然具有求解速度快的优点，但由于dft分辨率有限，其得到的幅度频谱最大值所对应的频率只是频率粗估计值，往往需要进一步处理得到频率细化估计结果。在频率细化估计阶段，常见的算法有jacobsen频率估计算法、candan频率估计算法、2n点dft频率估计算法、基于esprit算法的细化频率估计方法等。上述算法仍存在计算复杂度较高、估计精度不高等缺点。

技术实现思路

1、本发明要解决的问题是：如何尽可能减少信号频率估计时的计算复杂度，提高频率估计结果的精度。解决该技术问题的方法是一种基于线性调频z变换的信号频率估计方法，其实现步骤是：

2、(1)对信号x(t)采样，采样频率为fs、采样点数为n，得到采样序列x(n)，其中n＝0,1,…,n-1；

3、(2)对采样序列x(n)进行快速傅里叶变换得到粗估计频谱x(k)，取其幅度谱序列|x(k)|，其中k＝0,1,…,n-1；将|x(k)|经过一个低通滤波器后，得到平滑后的幅度谱xlp(k)，这是一个实数序列；

4、(3)找到平滑后的幅度谱xlp(k)的最大值xlp(km)，其中km为该最大值所对应的序列序号，利用km、采样点数n、采样频率fs计算线性调频z变换的中心频点定义线性调频z变换的起始频点截止频点其中b为所设定的线性调频z变换分析频段带宽；

5、(4)计算中间序列g(n)和h(n)，其中和其中n＝0,1,…,n-1，其中和

6、(5)计算线性调频z变换的输出序列其中n＝0,1,…,n-1；

7、(6)搜索y(n)模值的最大值|y(nm)|及其所对应的序列序号nm，则最终频率估计结果为

8、本发明的有益效果是，在各类信号处理系统中，利用线性调频z变换对信号采样序列进行二次处理，提高信号频率估计精度。本发明可以运用到通信、雷达、测控等对信号频率估计有需求的领域。

技术特征：

1.一种基于线性调频z变换的信号频率估计方法，其实现步骤是：

技术总结
一种基于线性调频Z变换的信号频率估计方法，其实现步骤是：(1)对信号x(t)采样，得到采样序列x(n)；(2)对x(n)进行快速傅里叶变换得到粗估计频谱X(k)，取其幅度谱序列|X(k)|，并经过一个低通滤波器得到平滑后的频谱X<subgt;LP</subgt;(k)；(3)找到X<subgt;LP</subgt;(k)的最大值对应频率作为线性调频Z变换的中心频点；(4)计算中间序列g(n)和h(n)；(5)计算线性调频Z变换的输出序列(6)搜索Y(n)模值的最大值|Y(n<subgt;m</subgt;)|及其所对应的序列序号n<subgt;m</subgt;，则最终频率估计结果为本发明分别采用快速傅里叶变换与线性调频Z变换进行信号频率粗估计和精细估计，计算复杂度低，估计精度高。本发明可以应用于通信、雷达、测控等对信号频率估计有需求的领域。

技术研发人员：曾浩,郭成林,余治霈,彭俊,董涛,刘志慧,殷杰
受保护的技术使用者：重庆大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15