[发明专利]基于幅频响应和最小二乘法的谐振频率提取方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于幅频响应和最小二乘法的谐振频率提取方法及系统，利用谐振腔的幅频响应曲线，通过最小二乘法提取谐振频率和品质因数，较传统的谐振频率和损耗角正切获取方法有明显的精度优势。该方法包括以下步骤：获取谐振腔的幅频响应曲线，采样谐振腔的频率数据和幅度数据；利用最小二乘法求解谐振腔的幅频响应曲线中与频率无关的常量；利用得到的谐振腔的幅频响应曲线中与频率无关的常量，计算谐振频率和品质因数。

技术领域

本公开涉及谐振频率测试技术领域，具体涉及一种基于幅频响应和最小二乘法的谐振频率提取方法及系统。

背景技术

微波介质材料作为电磁波传输媒质已广泛地应用于微波的各个领域中，如微波通信、卫星通信、导弹制导、电子对抗、雷达导航、遥感、遥测等系统已大量使用微波介质材料。介质材料的电磁参数是指材料的复介电常数和复磁导率，它们表征了材料与电磁场的相互作用。电磁参数测试随着介质材料的广泛应用具有越来越重要的意义。基于谐振腔的材料测试方法，与其他方法相比具有测试方便、测试精度高、适用于电特和磁性符合材料无损测试等优点。

谐振腔材料测试方法的基本原理是利用介质材料夹持前后的谐振频率变化反演材料的介电常数，利用品质因数的变化反演材料的损耗角正切。因此，谐振频率和品质因数的测试精度决定了介电常数和损耗角正切的测试精度。发明人在研发过程中发现，现有的谐振频率和品质因数提取方法是利用3dB带宽内的扫频数据直接读取参数，简称3dB法，其缺点是提取精度较差，容易受通带内不稳定噪声波动的影响。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本公开提供了一种基于幅频响应和最小二乘法的谐振频率提取方法及系统，利用谐振腔的幅频响应曲线，通过最小二乘法提取谐振频率和品质因数，较传统的谐振频率和损耗角正切获取方法有明显的精度优势。

本公开一方面提供的一种基于幅频响应和最小二乘法的谐振频率提取方法的技术方案是：

一种基于幅频响应和最小二乘法的谐振频率提取方法，该方法包括以下步骤：

获取谐振腔的幅频响应曲线，采样谐振腔的频率数据和幅度数据；

利用最小二乘法求解谐振腔的幅频响应曲线中与频率无关的常量；

利用得到的谐振腔的幅频响应曲线中与频率无关的常量，计算谐振频率和品质因数。

本公开另一方面提供的一种基于幅频响应和最小二乘法的谐振频率提取系统的技术方案是：

一种基于幅频响应和最小二乘法的谐振频率提取系统，该系统包括：

数据采样模块，用于获取谐振腔的幅频响应曲线，采样谐振腔的频率数据和幅度数据；

常量求解模块，用于利用最小二乘法求解谐振腔的幅频响应曲线中与频率无关的常量；

频率计算模块，用于利用得到的谐振腔的幅频响应曲线中与频率无关的常量，计算谐振频率和品质因数。

本公开一方面提供的一种计算机可读存储介质的技术方案是：

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如下步骤：

获取谐振腔的幅频响应曲线，采样谐振腔的频率数据和幅度数据；

利用最小二乘法求解谐振腔的幅频响应曲线中与频率无关的常量；

利用得到的谐振腔的幅频响应曲线中与频率无关的常量，计算谐振频率和品质因数。

本公开一方面提供的一种处理装置的技术方案是：

一种处理装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如下步骤：