[发明专利]全相位时移相位差频率估计方法及装置

权利要求书

1.一种全相位时移相位差频率估计方法，其特征是，包括如下步骤：

Step 1输入M＝2N-1+L个样本即x(-N+1-L)～x(N-1)，对其中的2N-1个样本即x(-N+1)～x(N-1)作无窗全相位FFT，取其峰值谱位置索引值k＝k^*处的相位将其减去时延相位k^*ΔωL＝k^*2πL/N后，再作取模及相位调整处理，获得第一路相位值其中，Δω＝2π/N，为角频率分辨率值；

Step 2对x(-N+1-L)～x(N-1-L)做全相位FFT，直接取其峰值谱位置索引值k＝k₂^*处的相位，作为第二路相位值

Step 3将两路相位的差值乘以1/(ΔωL)后，获得初始频偏估计

Step 4对初始频偏估计进行频移补偿处理，得到修正后的频偏值估计

Step 5输出归一化的频率估计值

2.如权利要求1所述的全相位时移相位差频率估计方法，其特征是，Step 1中的“取模及相位调整”的处理过程为：

(1)将相位差模除2π，得到相位值

(2)对做如下相位调整，而得到第1路最终相位输出值

3.如权利要求1所述的全相位时移相位差频率估计方法，其特征是，Step 4中的“频移补偿”的处理过程如下：

给定小阈值ξ，对初始频偏估计作如下分情况处理：

(1)若则构造序列-N+1-L≤n≤N-1对x(n)做频移，即x(n)←x(n)s(n)，重复Step 1～Step 3的过程，得到新的频偏估计δ'，输出

(2)若不满足即直接输出

4.一种全相位时移相位差频率估计装置，其特征是，包括：模数转换模块、时延模块、数字信号处理器DSP，待测频率信号x(t)进行模数转换处理，得到第一路输入信号x(n)；然后将第一路输入信号x(n)经过时延模块得到第二路输入信号x(n+L)，两路输入信号分别输送到数字信号处理器DSP，数字信号处理器DSP内部设置有全相位FFT预处理模块、相位提取模块、判别模块、频移补偿，数字信号处理器DSP主控器从I/O端口读取2路输入数据，进入内部RAM；然后依次由全相位FFT预处理模块、相位提取模块进行处理得到频偏估计，然后输出到判别模块判断频偏估计是否满足给定阈值，若不满足，判别模块将该频偏估计经频移补偿模块以及时延模块形成两路新的输入信号再输入到DSP进行处理，直到判别模块判断频偏估计满足给定阈值，从而得到最终结果。

5.如权利要求4所述的全相位时移相位差频率估计装置，其特征是，全相位FFT预处理模块、相位提取模块用于执行下列步骤：

Step 1输入M＝2N-1+L个样本即x(-N+1-L)～x(N-1)，对其中的2N-1个样本即x(-N+1)～x(N-1)作无窗全相位FFT，取其峰值谱位置索引值k＝k*处的相位将其减去时延相位k^*ΔωL＝k^*2πL/N后，再作取模及相位调整处理，获得第一路相位值其中，Δω＝2π/N，为角频率分辨率值；

Step 2对x(-N+1-L)～x(N-1-L)做全相位FFT，直接取其峰值谱位置索引值k＝k₂^*处的相位，作为第二路相位值

Step 3将两路相位的差值乘以1/(ΔωL)后，获得初始频偏估计

Step 4对初始频偏估计进行频移补偿处理，得到修正后的频偏值估计

Step 5输出归一化的频率估计值