一種線性調(diào)頻信號的調(diào)頻率估計方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及信號處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種線性調(diào)頻信號的調(diào)頻率估計方法及 裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 線性調(diào)頻信號（LFM，Linear Frequency Modulation，又稱chirp信號）是一種常見 的非平穩(wěn)信號，具有大的時寬帶寬乘積;線性調(diào)頻信號在雷達(dá)、聲納、通信、干擾器等領(lǐng)域有 著廣泛的應(yīng)用；調(diào)頻率作為線性調(diào)頻信號的重要特征參數(shù)，調(diào)頻率的估計一直以來是線性 調(diào)頻信號處理領(lǐng)域的研究內(nèi)容。
[0003] 目前線性調(diào)頻信號的調(diào)頻率估計方式主要為:首先估計連續(xù)多個窗口內(nèi)短時信號 的頻率特征，然后對所估計的各頻率特征進(jìn)行線性擬合，得到調(diào)頻率的估計結(jié)果。現(xiàn)有調(diào)頻 率估計方式存在的問題為，所估計的調(diào)頻率范圍較小，當(dāng)調(diào)頻率較大時，可能一個窗口內(nèi)線 性調(diào)頻信號已經(jīng)掃描了整個帶寬;現(xiàn)有方法的另一問題是當(dāng)存在多個線性調(diào)頻信號時，其 調(diào)頻率估計可能出現(xiàn)誤判的情況;因此現(xiàn)有的調(diào)頻率估計方式的應(yīng)用存在一定的局限性；
[0004] 由此，如何提供一種線性調(diào)頻信號的調(diào)頻率估計方法，以實現(xiàn)較大調(diào)頻率范圍的 估計，并能同時實現(xiàn)多個線性調(diào)頻率信號的估計，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員需要考慮的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種線性調(diào)頻信號的調(diào)頻率估計方法及裝置，以實 現(xiàn)較大調(diào)頻率范圍的估計，并能同時實現(xiàn)多個線性調(diào)頻率信號的估計，提高估計準(zhǔn)確性，提 升調(diào)頻率估計方法的適用性。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供如下技術(shù)方案：
[0007] -種線性調(diào)頻信號的調(diào)頻率估計方法，預(yù)先設(shè)定時延集合，所述時延集合包括多 個設(shè)定時延;所述方法包括：
[0008] 確定接收的當(dāng)前信號，所述當(dāng)前信號包括線性調(diào)頻信號和非線性調(diào)頻信號；
[0009] 將所述當(dāng)前信號，分別與距當(dāng)前各設(shè)定時延所接收的信號進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算，得到 各設(shè)定時延相應(yīng)的自相關(guān)函數(shù)；
[0010] 分別對各設(shè)定時延相應(yīng)的自相關(guān)函數(shù)作FFT運(yùn)算，得到各設(shè)定時延相應(yīng)的模糊函 數(shù)；
[0011] 分別確定各設(shè)定時延相應(yīng)的模糊函數(shù)中的過門限峰值位置，得到各設(shè)定時延相應(yīng) 的過門限峰值位置集合，一個設(shè)定時延相應(yīng)的過門限峰值位置集合內(nèi)具有至少一個過門限 峰值位置；
[0012] 對不同設(shè)定時延相應(yīng)的過門限峰值位置集合中的過門限峰值位置進(jìn)行線性關(guān)系 判斷，確定不同設(shè)定時延中滿足線性關(guān)系的目標(biāo)過門限峰值位置，由所述目標(biāo)過門限峰值 位置組成目標(biāo)過門限峰值位置集合；
[0013] 根據(jù)所述目標(biāo)過門限峰值位置集合中的各過門限峰值位置估計調(diào)頻率。
[0014]其中，所述多個設(shè)定時延的數(shù)量為n，所述時延集合為（τι，wha)，所述當(dāng)前 信號為r(t);所述將所述當(dāng)前信號，分別與距當(dāng)前各設(shè)定時延所接收的信號進(jìn)行自相關(guān)運(yùn) 算包括：
[0015]根據(jù)公式!^，11)=^0^^-11)將所述當(dāng)前信號，分別與距當(dāng)前各設(shè)定時延所接 收的信號進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算；
[0016] 其中，；L，Tn) = 為距當(dāng)前Ti時延所接收的信號，R(t, 時延相應(yīng)的自相關(guān)函數(shù)，*表示共輒運(yùn)算符號。
[0017] 其中，所述時延集合的長度為n，且所述時延集合中下一時延為上一時延的a倍，a 為設(shè)定倍數(shù)，則所述時延集合為
[0018] 其中，以F(v, 表示η時延相應(yīng)的模糊函數(shù)，f = |Fivw，r,)| > t/j表示^時 延相應(yīng)的過門限峰值位置集合，其中，th為設(shè)定門限值；
[0019] 所述對不同設(shè)定時延相應(yīng)的過門限峰值位置集合中的過門限峰值位置進(jìn)行線性 關(guān)系判斷，確定不同設(shè)定時延中滿足線性關(guān)系的目標(biāo)過門限峰值位置，由所述目標(biāo)過門限 峰值位置組成目標(biāo)過門限峰值位置集合包括：
[0020] 如果相鄰設(shè)定時延的過門限峰值位置集合中，存在滿足條件a · posi-i-b < posi < a · posH+b的過門限峰值位置，則確定相鄰設(shè)定時延的過門限峰值位置集合中滿足所述條 件的過門限峰值位置滿足線性關(guān)系;其中b為設(shè)定值，posh為τη時延相應(yīng)的過門限峰值位 置集合中的過門限峰值位置，時延相應(yīng)的過門限峰值位置集合的過門限峰值位置；
[0021] 對于相鄰設(shè)定時延的過門限峰值位置集合中，滿足所述條件的過門限峰值位置組 合，選取一過門限峰值位置為目標(biāo)過門限峰值位置并進(jìn)入目標(biāo)過門限峰值位置集合，以確 定目標(biāo)過門限峰值位置集合。
[0022] 其中，所述a為2，b為4。
[0023]其中，所述根據(jù)所述目標(biāo)過門限峰值位置集合中的各過門限峰值位置估計調(diào)頻率 包括：
[0024]
估計調(diào)頻率，其中P〇Sselected, i為目標(biāo)過門限峰值位 置集合中^時延相應(yīng)的過門限峰值位置，表表示^時延相應(yīng)的調(diào)頻率估計值，fs為采樣頻 率。
[0025] 本發(fā)明實施例還提供一種線性調(diào)頻信號的調(diào)頻率估計裝置，包括：
[0026] 時延集合預(yù)設(shè)模塊，用于預(yù)先設(shè)定時延集合，所述時延集合包括多個設(shè)定時延；
[0027] 當(dāng)前信號確定模塊，用于確定接收的當(dāng)前信號，所述當(dāng)前信號包括線性調(diào)頻信號 和非線性調(diào)頻信號；
[0028] 自相關(guān)運(yùn)算模塊，用于將所述當(dāng)前信號，分別與距當(dāng)前各設(shè)定時延所接收的信號 進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算，得到各設(shè)定時延相應(yīng)的自相關(guān)函數(shù)；
[0029] FFT運(yùn)算模塊，用于分別對各設(shè)定時延相應(yīng)的自相關(guān)函數(shù)作FFT運(yùn)算，得到各設(shè)定 時延相應(yīng)的模糊函數(shù)；
[0030] 過門限峰值位置集合確定模塊，用于分別確定各設(shè)定時延相應(yīng)的模糊函數(shù)中的過 門限峰值位置，得到各設(shè)定時延相應(yīng)的過門限峰值位置集合，一個設(shè)定時延相應(yīng)的過門限 峰值位置集合內(nèi)具有至少一個過門限峰值位置；
[0031] 線性關(guān)系判斷模塊，用于對不同設(shè)定時延相應(yīng)的過門限峰值位置集合中的過門限 峰值位置進(jìn)行線性關(guān)系判斷，確定不同設(shè)定時延中滿足線性關(guān)系的目標(biāo)過門限峰值位置， 由所述目標(biāo)過門限峰值位置組成目標(biāo)過門限峰值位置集合；
[0032] 調(diào)頻率估計模塊，用于根據(jù)所述目標(biāo)過門限峰值位置集合中的各過門限峰值位置 估計調(diào)頻率。
[0033]其中，所述多個設(shè)定時延的數(shù)量為n，所述時延集合為（τι，，所述當(dāng)前 信號為r (t);所述自相關(guān)運(yùn)算模塊包括：
[0034] 自相關(guān)運(yùn)算執(zhí)行單元，用于根據(jù)公式κα，τι)=Γα)Γ%-τι)將所述當(dāng)前信號，分 別與距當(dāng)前各設(shè)定時延所接收的信號進(jìn)行自相關(guān)運(yùn)算；
[0035] 其中，TiMm…= t-Ti)為距當(dāng)前Ti時延所接收的信號，R(t, 時延相應(yīng)的自相關(guān)函數(shù)，*表示共輒運(yùn)算符號。
[0036] 其中，所述時延集合的長度為n，且所述時延集合中下一時延為上一時延的a倍，a 為設(shè)定倍數(shù)，則所述時延集合為
[0037] 以FbA)表示~時延相應(yīng)的模糊函數(shù)，5)|>^表示τι時延相 應(yīng)的過門限峰值位置集合，其中，th為設(shè)定門限值；
[0038]則所述線性關(guān)系判斷模塊包括：
[0039] 線性滿足確定單元，用于如果相鄰設(shè)定時延的過門限峰值位置集合中，存在滿足 條件a · posi-i_b < posi < a · posi-ι+b的過門限峰值位置，則確定相鄰設(shè)定時延的過門限峰 值位置集合中滿足所述條件的過門限峰值位置滿足線性關(guān)系;其中b為設(shè)定值，posh為τκ 時延相應(yīng)的過門限峰值位置集合中的過門限峰值位置，ρ〇8ι*τι時延相應(yīng)的過門限峰值位 置集合的過門限峰值位置；
[0040] 目標(biāo)過門限峰值位置選取單元，用于對于相鄰設(shè)定時延的過門限峰值位置集合 中，滿足所述條件的過門限峰值位置組合，選取一過門限峰值位置為目標(biāo)過門限峰值位置 并進(jìn)入目標(biāo)過門限峰值位置集合，以確定目標(biāo)過門限峰值位置集合。
[0041 ]其中，所述調(diào)頻率估計模塊包括：
[0042] 估計計算單元
'估計調(diào)頻率，其中p〇sseiected,i為 目標(biāo)過門限峰值位置集合中^時延相應(yīng)的過門限峰值位置，爲(wèi)表示^時延相應(yīng)的調(diào)頻率估 計值，fs為采樣頻率。
[0043]基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明實施例提供的線性調(diào)頻信號的調(diào)頻率估計方法，所估 計的調(diào)頻率范圍與設(shè)定的多個時延的范圍相關(guān)，通過多個設(shè)定時延的范圍調(diào)整，本發(fā)明實 施例也可實現(xiàn)調(diào)頻率范圍的調(diào)整，因此能夠估計出較大的調(diào)頻率范圍；同時，本發(fā)明實施例 使用多個設(shè)定時延，進(jìn)而確定多個設(shè)定時延相應(yīng)的過門限峰值位置集合，可實現(xiàn)所估計調(diào) 頻率與多峰值位置的線性相關(guān)，提高調(diào)頻率的估計準(zhǔn)確性；因此本發(fā)明實施例可實現(xiàn)較大 調(diào)頻率范圍的估計，提升調(diào)頻率估計方法的適用性，同時能夠提升調(diào)頻率估計的準(zhǔn)確性。
【附圖說明】
[0044] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù) 提供的附圖獲得其他的附圖。
[0045] 圖1為本發(fā)明實施例提供的線性調(diào)頻信號的調(diào)頻率估計方法的流程圖；
[0046] 圖2為本發(fā)明實施例與現(xiàn)有技術(shù)的性能比對示意圖；
[0047] 圖3為本發(fā)明實施例與現(xiàn)有技術(shù)的另一性能比對示意圖；
[0048] 圖4為本發(fā)明實施例與現(xiàn)有技術(shù)的再一性能比對示意圖；
[0049]圖5為本發(fā)明實施例提供的線性調(diào)頻信號的調(diào)頻率估計裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0050]圖6為本發(fā)明實施例提供的自相關(guān)運(yùn)算模塊的結(jié)構(gòu)框圖；
[0051 ]圖7為本發(fā)明實施例提供的線性關(guān)系判斷模塊的結(jié)構(gòu)框圖；
[0052]圖8為本發(fā)明實施例提供的調(diào)頻率估計模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】