[发明专利]欠采样速率下的高频余弦信号的频率测量方法及其装置

权利要求书

1.一种欠采样速率下的高频余弦信号的频率测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）对高频模拟余弦信号进行过零点检测，取任一过零点作为高频模拟余弦信号中心采样位置；

（2）以过零点为中心，分别以频率f_s1～f_sL对高频模拟余弦信号进行L路低速率采样，每路均采集2M-1个样点，并存储；

（3）对低速率采样得到的L路信号，分别进行加汉宁双窗全相位快速傅里叶变换；

（4）结合过零点类型和apFFT相位谱分布特征，从2L个峰值幅度谱位置中挑选出L个谱位置索引值；

（5）根据余数筛选结果，用全相位比值内插法对各路apFFT谱分别进行谱校正，得到每路的频率估计

（6）利用各路谱校正得到的频率估计值，作为余数，再按照闭合解析形式的中国余数定理对这些余数处理，通过频率估计值重构出原始高频信号的频率f₀。

2.根据权利要求1所述的一种欠采样速率下的高频余弦信号的频率测量方法，其特征在于，所述结合过零点类型和apFFT相位谱分布特征，从2L个峰值幅度谱位置中挑选出L个谱位置索引值的步骤具体为：

(a)由过零点过渡情况，确定过零点瞬间相位(+90°或-90°)；

(b)从每路相位谱分布图中，确定与过零点瞬间相位一致的左半边带或右半边带；

(c)从每路确定的半边带中，找出对应的幅度谱峰值位置，作为余数筛选所需的位置索

引{k_i^*,i=1,...,L}。

3.根据权利要求1所述的一种欠采样速率下的高频余弦信号的频率测量方法，其特征在于，所述根据余数筛选结果，用全相位比值内插法对各路apFFT谱分别进行谱校正，得到每路的频率估计的步骤具体为：

(a)对输入的2N-1样本做阶数N的apFFT谱分析，得到谱估计结果Y(k)，k=0,...,N-1；

(b)找出Y(k)的峰值谱位置k=k^*，在振幅谱线中选取相邻最大的两根进行比值，将该比值的平方根记为v，Y(k^*)为谱峰幅值，Y(k^*-1)和Y(k^*+1)分别表示峰值两侧的谱线的幅值，即

v=|Y(k*)|max(|Y(k*-1)|,|Y(k*+1)|)---(2)]]>

(c)根据v求取比例偏差因子△k，其中，

Δk=2-v1+v---(3)]]>

(d)根据比例偏差因子△k进行频率校正

若峰值谱线处于k=k^*的位置上，则校正后的值为

即通过上述步骤(a)至步骤(d)可以得到一路频率估计重复执行可以得到每路的

频率估计