對稱頻譜信號的中心頻率的質心估計方法
【專利摘要】對稱頻譜信號的中心頻率的質心估計方法。由于能量泄漏和柵欄效應的影響使得用FFT得到的離散頻譜直接估計信號的中心頻率會產生較大誤差。本發明方法包括：步驟一，對要估計中心頻率的信號進行時域采樣，步驟二，對步驟一中通過對信號采樣得到的長度為N的序列x(n)進行FFT運算，獲得其頻譜：步驟三，根據步驟二中FFT運算結果進行頻域取點，步驟四，計算對稱頻譜信號的中心頻率的估計值。本發明用于對稱頻譜信號的中心頻率的估計。
【專利說明】對稱頻譜信號的中心頻率的質心估計方法
[0001]
【技術領域】： 本發明涉及一種對稱頻譜信號的中心頻率的質心估計方法。
[0002]
【背景技術】： 信號頻譜分析在電子、機械、自動控制、圖像處理、儀器儀表等領域具有廣泛的應用。為 了便于計算機進行處理，通常利用快速傅里葉變換（FFT)對信號進行分析。計算機只能對 有限個樣本進行運算，FFT和頻譜分析也只能在有限區間內進行，由于時域截斷將不可避免 地造成能量泄漏。另外，由于計算機只能處理和得到離散信號，在進行FFT運算時，只能看 到頻譜的一部分，存在部分有用的頻率成分被漏掉的情況，即產生柵欄效應。能量泄漏和柵 欄效應使得用FFT得到的離散頻譜直接估計信號的中心頻率存在很大誤差。
[0003]
【發明內容】
： 本發明的目的是提供一種對稱頻譜信號的中心頻率的質心估計方法。
[0004] 上述的目的通過以下的技術方案實現： 一種對稱頻譜信號的中心頻率的質心估計方法， 步驟一，對要估計中心頻率的信號進行時域采樣，設fs為采樣頻率，Ts為采樣間隔， Ts=l/fs ;T為采樣時間；N為采樣點數，N=T/ Ts ;x(n)為信號在nTs時刻的采樣值，其中n=0, 1，2，...，N-1 ; 步驟二，對步驟一中通過對信號采樣得到的長度為N的序列X (η)進行FFT運算，獲得 其頻譜：
【權利要求】
1. 一種對稱頻譜信號的中心頻率的質心估計方法，其特征是： 步驟一，對要估計中心頻率的信號進行時域采樣，設fs為采樣頻率，Ts為采樣間隔， Ts=l/fs ;T為采樣時間；N為采樣點數，N=T/ Ts ;x(n)為信號在nTs時刻的采樣值，其中n=0, 1，2，...，N-1 ; 步驟二，對步驟一中通過對信號采樣得到的長度為N的序列X (η)進行FFT運算，獲得 其頻譜：
(k=0, 1，2,…，Ν-1)， 其中j表示虛數單位； 步驟三，根據步驟二中FFT運算結果進行頻域取點，選取
，使 其滿足.
，其中
為對稱頻譜信號的中心頻率，這里
表示向下取整，
表示 取絕對值； 假設頻域選取點數為M，Μ范圍為：
， 若-
則執行步驟三一，若
則執行步驟三二；其中， 步驟三一：若Μ取偶數，令t = t 一
，
若Μ取奇數，令％ =?τ廣l
， k-:_i = fc -：.
； 步驟三二：若Μ取偶數，令心=fc - ?:
， L·] = k + i.
. 若M取奇數，令、
， A"、·,-. '-： k~ 4" i*
； 步驟四，計算對稱頻譜信號的中心頻率
的估計值為：
其中
代表取模運算，
代表信號的幅度譜在
頻率點的值。
2.根據權利要求1所述的對稱頻譜信號的中心頻率的質心估計方法，其特征是：所述 的采樣頻率fs大于或等于信號最高頻率的2倍。
【文檔編號】G01R23/02GK104062498SQ201410144654
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年4月11日 優先權日:2014年4月11日
【發明者】楊明極, 韓宇輝, 蔡瑛芙 申請人:哈爾濱理工大學