基于汉宁窗和双线谱的频率估计方法

发布时间：2025-01-18 12:48

　　 当输入信号处于较低信噪比,或者多信号环境时,传统的频率估计算法误差较大或响应速度较慢。为进一步减小测频误差并极大地提高测频的速度,这里提出了一种基于汉宁窗和双线谱的频率估计方法。仿真结果表明,当汉宁窗长度为64点,而输入信号的采样率为2.5GSPS,在信噪比大于20d B时,单信号条件下基于汉宁窗和双线谱的频率估计算法能基本保持小于200k Hz的均方根频率估计误差,而两个等幅值信号条件下则能基本保持小于300k Hz的均方根频率估计误差,而测频所需时间可以控制在一百纳秒以内。

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【部分图文】：

图1 频率估计流程图

由此可见，除去零点主瓣中心，对于其他每一个非零整数点谱线，其值约为零。同时考虑到位于主瓣附近的频率k，有如下近似：将公式5带入公式2，当k位于主瓣附近时，有：

图2 频率理论偏差

从图3-4可知，由于抛物线拟合算法和三角窗算法受输入信号频率跨骑效应影响，在不同的输入频率下，其均方根频率估计误差波动很大。Rife算法同样受到信号频率跨骑效应影响，但影响较小。本文提出的基于汉宁窗和双线谱的频率估计算法则能始终保持良好的频率估计性能，这是由于汉宁窗相对于矩形窗，....

图3 频率为904MHz的频率估计误差

图2频率理论偏差图4频率为704MHz的频率估计误差

图4 频率为704MHz的频率估计误差

图3频率为904MHz的频率估计误差图5等幅时频率为904MHz的频率估计误差

本文编号：4028635