[发明专利]一种基于信道化的高精度瞬时测频方法和装置

权利要求书

1.一种基于信道化的高精度瞬时测频方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，对输入的雷达信号进行数字信道化处理，包括：采用多相带通滤波器组对输入的雷达信号进行抽取和滤波，并进行傅里叶FFT变换后输出多个信道的样本点，以实现数字信道化处理；

步骤S2，分别采用相位差法和插值法对步骤S1中数字信道化处理后的多路信号进行瞬时频率测量；假设所述步骤S1数字信道化之后的信号为基带单一频率信号,其表达式为：

其中，是真实信号，A是信号幅度，是初始相位，f是信号频率，Δt是采样时间间隔，ω(n)是零均值高斯白噪声；

采用所述插值法，进行瞬时频率测量的计算步骤如下：

步骤1：计算第i个信道以及第i-1个信道和第i+1个信道信号幅度：

其中，I_i(n)与Q_i(n)是第i个信道第n个点的正交信号，A_i(n)是第i个信道第n个点的信号幅度；

步骤2：使用插值法根据信号幅度计算第i个信道信号频率：

其中，A_i(n)是第i个信道信号幅度，A_neighbour(n)为A_i-1(n)和A_i+1(n)中的较大信号幅度，Δt是采样间隔，当A_i-1(n)大于A_i+1(n)时，λ＝-1；当A_i-1(n)小于A_i+1(n)时，λ＝1；

步骤S3，根据插值法得到的频率对相位差法得到的频率进行解模糊处理，以将原始存在模糊的频率校正回正确的频率；假设相位差法得到的频率为f₁(n)，插值法得到的频率为f₂(n)，最终解模糊之后的频率为f(n)，解模糊过程如下：

如果则

如果则

如果则f(n)＝f₁(n)，

其中，0≤α≤1，α取值是0.75。

2.如权利要求1所述的基于信道化的高精度瞬时测频方法，其特征在于，在所述步骤S1中，采用偶排列、临界抽取的多相带通滤波器组实现数字信道化处理。

3.如权利要求1所述的基于信道化的高精度瞬时测频方法，其特征在于，在所述步骤S2中，

假设所述步骤S1数字信道化之后的信号为基带单一频率信号,其表达式为：

其中，是真实信号，A是信号幅度，是初始相位，f是信号频率，Δt是采样时间间隔，ω(n)是零均值高斯白噪声；

采用所述相位差法进行瞬时频率测量的计算步骤如下：

步骤1：对数字信道化之后第i个信道相邻两个采样点x_i(n)与x_i(n-1)进行共轭相乘：

y_i(n)＝x_i(n)·conj(x_i(n-1))＝I_i(n)+jQ_i(n)

步骤2：利用正交信号I_i(n)与Q_i(n)的关系得到相角φ_i(n)，即

步骤3：通过相位与频率之间的转换运算得到每个信道中对应信号的瞬时频率：

其中，Δt是采样间隔，即当前信道两采样点之间的时间间隔，f_i(n)是第i个信道相位差法得到的信号频率。