[发明专利]一种基于时域FFT的电磁干扰接收机窗函数的设计方法

权利要求书

1.一种基于时域FFT的电磁干扰接收机窗函数的设计方法，将主瓣之外的频率范围全部认为是阻带，其特征在于：利用不等式约束汉宁窗和目标优化窗，使目标优化窗的主瓣逼近汉宁窗，使优化后目标窗函数满足CISPR 16-1-1频谱模板以及通带约束的条件下在目标优化窗的旁瓣区域求阻带极小值，最后得到等高的阻带，使旁瓣均匀分布在整个区域，以获得平均最低的旁瓣；

其中，所述的利用不等式约束汉宁窗和目标优化窗，使目标优化窗的主瓣逼近汉宁窗，使目标窗函数满足CISPR 16-1-1频谱模板以及通带约束的条件下在目标优化窗的旁瓣区域求阻带极小值的数学表达式如下所示：

s.t.

|f(μ，x)-f_hanning(μ，x_hanning)|＜c₁，μ∈ω_mainlobe；

|f(μ，x)-f_hanning(μ，x_hanning)|＜c₂，μ∈ω_transband

1-f(μ，X)＞t，μ∈ω_stopband

其中，为窗函数系数X进行DFT变换；N为窗函数点数，且为正整数；μ为频率点；X_hanning为汉宁窗系数，X为优化后的汉宁窗系数，ω_mainlobe为主瓣所处频带；ω_transband为过渡带所处频带；ω_stopband为阻带所处频带；C₁为通带逼近约束允许误差，0.01≤C₁≤0.05；C₂为过渡带逼近约束允许误差，0.01≤C₂≤0.05；t为约束中间变量，利用matlab的cvx工具箱进行求解，获得优化后目标窗函数的系数X。

2.根据权利要求1所述的一种基于时域FFT的电磁干扰接收机窗函数的设计方法，其特征在于：利用cvx工具箱进行求解的具体过程为：

(a)确定汉宁窗函数点数

其中，N取正整数；

(b)利用matlab计算软件sdpvar函数生成优化后目标窗函数初始值

X＝sdpvar(N)

其中，sdpvar定义变量，变量类型是符号型、未知的变量；

(c)定义通带ω_mainlobe，过渡带ω_translobe，阻带ω_stoplobe及其频率；

其中

RBW为CISPR 16-1-1频谱模板规定的6dB分辨率带宽；f_s为窗函数采样频率，f_s≥1MHz；

(d)约束函数和误差参数设置

passband＝floor(ω_mainlobe/(f_s/2)×(N_fft/2))

transitionband＝floor(ω_translobe/(f_s/2)×(N_fft/2))

stopband＝floor(ω_stopband/(f_s/2)×(N_fft/2))

其中，passband为通带频率整数点，transitionband为过渡带频率整数点，stopband为阻带频率整数点；Nfft为窗函数频谱点数，Nfft∈(5～15)N；

(e)对窗函数进行离散傅立叶变换DFT，为增加频率分辨率，对窗数据进行补零到Nfft点，然后利用matlab软件对补零后的数据进行快速傅立叶变换FFT；

(f)约束求解，最终得到优化后的目标窗函数

solvesdp(F，-t)。