[发明专利]一种基于相位差分统计谱的载频估计方法

摘要

本发明公开了一种基于相位差分统计谱的载频估计方法，利用信号的瞬时相位信息，对瞬时相位进行N阶差分得到信号的瞬时频率的量化值，然后对量化后的瞬时频率进行直方图统计，得到频率与数量的对应关系即相位差分统计谱，最后依据相位差分统计谱设置门限查找峰值估计载波频率；统计谱可以准确的表达信号的频域特性，并且具有一定的抗噪声能力，相对于FFT来说需要的计算资源大大减少，便于硬件实现。

主权项

1.一种基于相位差分统计谱的载频估计方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、提取侦察信号的脉内瞬时相位；步骤2、对步骤1获得的脉内瞬时相位对瞬时进行1阶差分：当相位差分跳变值大于或等于π时，则对当前瞬时相位值减2π；当相位差分跳变值小于π时，则对当前瞬时相位值加2π，由此实现相位解缠；步骤3、相位差分和频率量化，具体为：S3.1、对步骤2解缠后的瞬时相位进行N阶差分，N的取值等于信号处理前端设置的抽取系数；S3.2、对差分后的相位差值进行滑动平均处理；S3.3、计算信号瞬时频率：f＝Δθ(N)/2πNts                     (5)其中，Δθ(N)为θ(t)N阶相位差，ts为信号处理前端对侦察信号的采样间隔；S3.4、对瞬时频率f进行截断量化，得到：f′＝[α·f]；其中，α为量化系数，其取值与信噪比成正比；[]表示四舍五入取整运算；步骤4、频率统计：将步骤3获得的瞬时频率值f′按照频率进行个数统计，形成X轴为频率、Y轴为各频点对应个数的统计谱；步骤5、门限判决与谱峰搜索，具体为：S5.1、将步骤4获得的统计谱进行最大值查找，找到的最大值为Ampmax,以统计谱最大值的一半，即将TH_B3＝Ampmax/2作为门限进行过门限频率个数统计；S5.2、记录第一个过门限的频率值和最后一个过门限的频率值，并求两者之差作为3dB带宽B3；再统计脉内所有过门限点个数记为有效带宽Be；S5.3、比较B3和Be：如果Be<β×B3,则认为该信号为多载频宽带信号，否则认为信号为真实宽带信号；其中β取值根据实际脉内量化精度选取；S5.4、对过门限的统计谱进行3点滑窗谱峰搜索，并记录峰值点位置对应频率值：当S5.3判定为多载频宽带信号时，搜索到的所有峰值即为各个载波频率；当S5.3判定为真实宽带信号，需要根据首峰值和末峰值计算中心频点作为载波频率fc，由此完成载频估计。