[发明专利]一种采用回波信号自相关相位谱的声表面波谐振器频率估计算法

权利要求书

1.一种采用回波信号自相关相位谱的声表面波谐振器频率估计算法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤A，通过网络分析仪测量声表面波谐振器的S11参数，从而测得其品质因数Q和初始谐振频率f₀′，并进一步估算出声表面波谐振器回波信号的幅值衰减因子τ＝Q/f₀′；

步骤B，通过阅读器发射激励信号，然后接收声表面波谐振器的回波信号，对回波信号进行离散化采样；

步骤C，通过抵消回波信号幅度项中的指数衰减项和忽略频率调制项，将回波信号变换为持续时间一定的正弦信号；

步骤D，对正弦信号进行自相关运算，并对自相关信号做快速傅里叶变换，获得回波信号频率与相位之间的关系；

步骤E，在自相关信号的相位谱中，选择与幅度谱中峰值点对应的相位信息来计算频率，获得声表面波谐振器的谐振频率估计值。

2.根据权利要求1所述的采用回波信号自相关相位谱的声表面波谐振器频率估计算法，其特征在于：步骤B离散化采样的声表面波谐振器的回波信号记为：

其中，A表示回波信号的振幅；N表示回波信号持续时间长度T内的采样点数；n表示采样点序列；激励信号f₁为声表面波谐振器有效激励带宽范围内的任意频率；f₀为回波信号的载波频率，该载波频率与声表面波谐振器的谐振频率相等；表示回波信号的初相位，为[0,2π]范围内的随机变量。

3.根据权利要求2所述的采用回波信号自相关相位谱的声表面波谐振器频率估计算法，其特征在于：步骤C将回波信号变换为持续时间一定的正弦信号，记为：

4.根据权利要求2所述的采用回波信号自相关相位谱的声表面波谐振器频率估计算法，其特征在于：步骤D对正弦信号进行自相关运算并逐步化简，记为：

其中，m＝0,1,2…N-1。

5.根据权利要求4所述的采用回波信号自相关相位谱的声表面波谐振器频率估计算法，其特征在于：

对步骤D中自相关信号做快速傅里叶变换，并忽略式(3)中第二项噪声信号对第一项的影响，得到：

由式(4)所示的相位谱表达式可知，当频谱上任一点k对应的相位值为θ时，有：

对式(5)进行整理，即通过回波信号自相关相位谱获得声表面波谐振器的频率估计表达式：