[发明专利]短区间正弦信号的相位估计法及其实验装置

摘要

本发明公开了一种短区间正弦信号的相位估计方法其实验装置，被测正弦信号样本周期数CiR＜1，该方法包括以下步骤：对输入的模拟信号x(n)＝Acos(2πf0+θ0)进行等间隔采样，获得2N-1个离散样本序列x(n)；对x(n)进行解析变换后得到复序列x1(n)，用三角窗加权及平移叠加后生成长度为N的序列y(n)；再将序列y(n)与已知序列进行内积后得到复数值Q取复数值Q的相角值得到相位测量估计值实验装置包括信号调理电路、A/D转换电路、数字信号处理器DSP以及输出驱动及显示单元。与现有技术相比，本发明填补了一个周期内短区间正弦波相位测量方法的空白；具有较高的相位估计精度，计算量小，估计效率高，资源耗费少，大大节省了硬件成本。

主权项

1.一种短区间正弦信号的相位估计方法，被测正弦信号样本周期数CiR＜1，该方法包括以下步骤：步骤一，对输入的模拟信号x(n)＝Acos(2πf₀+θ₀)进行等间隔采样，获得2N-1个离散样本序列x(n)；步骤二，对x(n)进行解析变换后得到复序列x₁(n)，解析变换的具体处理包括：将作为输入信号的离散样本序列x(n)分两路，其中第一路不需做任何处理，第二路则需做希尔伯特变换后得到序列希尔波特变换后的的频谱表示为X^(jω)=-jX+(jω)+jX-(jω)]]>式中X_-(jω)为负频谱，X₊(jω)为正频谱；将乘以j再与第一路信号x(n)叠加后即得解析变换输出信号x₁(n)的频谱X₁(jω)X1(jω)=X(jω)+jX^(jω)=2X+(jω)]]>步骤三，用长度为2N-1的三角窗w_c＝[1/N，2/N，...，(N-1)/N，1，(N-1)/N...，2/N，1/N]对x₁(n)加权及平移叠加后生成长度为N的序列y(n)；再将序列y(n)与已知序列进行x内积后得到复数值QQ=Σn=0N-1y(n)e-j2πNn]]>步骤四，取复数值Q的相角值得到相位测量估计值