基于变长-迭代运算的单音信号频率估计方法

摘要

本发明涉及单音信号频率估计技术，特别是基于变长-迭代运算的单音信号频率估计方法，对于待估计单音信号的正弦信号，其中是真实频率，数据长度为，采样率为，计算分辨率为，对该真实频率利用FFT定义得到估计频率，并取估计频率左右两边各取一个频率，对比估计频率和左右两边频率的幅度谱大小，从而进行迭代算法，最终达到三个频率中，使得估计频率的幅度谱最大，从而得到频率估计值：；本发明原理简单、精度高、运算速度快、易于工程实现，通过不断改变长度，利用迭代运算，逐步逼近频率真实值，寻找最优的频率估计值，广泛适用于接收端载波估计及信号分析等众多领域；并且估计精度可以通过改变迭代步进调整，方便灵活，适合于硬件平台处理。

主权项

1.基于变长-迭代运算的单音信号频率估计方法，对于待估计单音信号的正弦信号，其中是真实频率，数据长度为，采样率为，计算分辨率为，其特征在于：首先对所述的待估计单音信号的正弦信号做点傅里叶变换，，得到幅度谱最大值，对应的序号，估计频率为；其中，为幅度谱最大值对应序号，也为频率估计值对应的序号，真实频率；这时，真实频率对应的序号位于之间或者位于之间，其中是幅度谱中最左端频率对应的序号，是幅度谱中最左端频率对应的序号；当位于之间时，迭代步进为；由处幅度谱，可以得到估计频率的左边某一处频率和处的幅度谱，以及估计频率的右边某一处频率和处的幅度谱；那么由频率之间的关系：，可得频率分别对应的序号之间的关系：；然后判断之间的关系，当满足单调时，即不是最大时，将，再次得到新的，判断新的三者幅度谱的大小，继续迭代运算，直到某次迭代后关系满足，则将长度记为，得到频率估计值：当位于之间，采用同样的方式进行判断得到频率估计值；当进行迭代运算时，长度变化，分辨率随之变化。