专利名称：基于变长-迭代运算的单音信号频率估计方法
技术领域：
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。
背景技术：
通信系统中，发送端对信号调制，接收端需对接收信号解调。解调过程中需要估计载波频率，最常用的载波频率估计是傅里叶变换法。将待估计单音信号做傅里叶变换，傅里叶变换定义如下
■H
X(Jm) = lx(i)e~^d￡ 余弦信号=的傅里叶变换为
COs(WlJ) tt[.5(w - Wi ) + S(w + Wi)]
在正频率部分，只在Wf处存在峰值。找出Wtf，即完成载波频率估计。通过硬件实现时，都是采样的离散信号，使用快速算法FFT。对于采样率为Fs ,点数为N的离散信号，用FFT的计算分辨率为Fs /N,这种传统的FFT估计频率方法是对待估
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计单音信号φ)做N点傅里叶变换，求其幅值最大值序号/π，频率估计值为^ {Ιο - 1)，K·
要提高其计算分辨率，需要对补零，因此增加了计算时间。而且在对于精度要求较高的
场合，该方法得到的计算分辨率难以满足其精度要求，因此只能通过补零增加计算分辨率， 但这样又会增大运算时间，所以一直都没有运算时间段，精度又高的解决方法。
发明内容
本发明旨在提供一种基于变长-迭代运算的单音信号频率估计方法，该方法精度高、运算速度快、易于工程实现，主要通过不断改变信号长度，利用迭代运算，逐步逼近频率真实值，寻找最优频率估计值。离散单音信号幅度谱有两个特点
1、幅度谱最高点对应频率值W0就是频率估计值。由上图可见h和真实频率化存在误差。频率值Wi左边频点幅度谱递增，右边频点幅度谱递减；
2、真实频率义位于，对应序号位于/J之间，其中 Jr ψ — ·Ζρ I3 i. — A "4 "Ιο
利用上述两个特点及FFT的定义设计一种新的频率估计方法。本发明的技术方案如下基于变长-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
权利要求
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
2.根据权利要求1所述的基于变长-迭代运算的单音信号频率估计方法，其特征在于所述估计频率的左边某一处频率
3.根据权利要求2所述的基于变长-迭代运算的单音信号频率估计方法，其特征在于 各个频率与各个频率分别对应的序号满足下列关系
全文摘要
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。
文档编号H04L27/00GK102420792SQ201110380709
公开日2012年4月18日 申请日期2011年11月25日 优先权日2011年11月25日
发明者任亚博, 岳旸, 权友波, 李兵, 李蕾, 王甲峰 申请人:中国工程物理研究院电子工程研究所