[发明专利]一种基于CZT的频率估计方法

权利要求书

1.一种基于CZT的频率估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：对待估计信号进行采样，并对采样后的信号进行FFT变换，获得最大谱线频率索引；

S2：根据FFT的最大谱线频率索引确定频率细化区间，对采样后的信号进行CZT变换；

S3：对CZT变换后的频谱进行搜索，获得最大谱线的幅值及其左侧和右侧谱线的幅值；

S4：根据最大谱线右侧谱线的幅值与最大谱线的幅值的比值以及最大谱线左侧谱线的幅值与最大谱线的幅值的比值确定待估计信号的瞬时频率与待估计信号在CZT变换后的频率的误差；

S5：根据所述误差确定待估计信号的瞬时频率。

2.根据权利要求1所述的基于CZT的频率估计方法，其特征在于，所述待估计信号为FMWC雷达的差频信号s(t)，FMWC雷达的差频信号s(t)满足如下关系式：

s(t)＝A₁e^jψ(t)

其中，A₁为待估计信号的振幅，j为虚数单位，ψ(t)为待估计信号的相位。

3.根据权利要求2所述的基于CZT的频率估计方法，其特征在于，采样后的信号满足如下关系式：

其中，f_c为待估计信号的瞬时频率，f_s为采样频率，N为经过采样的信号的点数，为采样后的信号的相位。

4.根据权利要求3所述的基于CZT的频率估计方法，其特征在于，步骤S2中，频率细化区间为其中，f_s为采样频率，q用于控制频率细化区间的大小，m₀为FFT的最大谱线频率索引。

5.根据权利要求4所述的基于CZT的频率估计方法，其特征在于，CZT变换后的频谱中的最大谱线的幅值为：

其中，m₁为CZT的最大谱线的频率索引，M为频率细化倍数，δ为待估计信号的瞬时频率与CZT变换后的频率的误差。

6.根据权利要求5所述的基于CZT的频率估计方法，其特征在于，CZT变换后的频谱中的最大谱线左侧谱线的幅值为：

7.根据权利要求6所述的基于CZT的频率估计方法，其特征在于，CZT变换后的频谱中的最大谱线右侧谱线的幅值为：

8.根据权利要求7所述的基于CZT的频率估计方法，其特征在于，待估计信号的瞬时频率与待估计信号在CZT变换后的频率的误差δ满足如下关系式：

其中，a₁为最大谱线右侧谱线的幅值与最大谱线的幅值的比值，a₂为最大谱线左侧谱线的幅值与最大谱线的幅值的比值。

9.根据权利要求8所述的基于CZT的频率估计方法，其特征在于，所述待估计信号的瞬时频率满足如下关系式：

f_c＝(m₀-q)Δf₁+(m₁+δ)Δf₂

其中，m₀为FFT的最大谱线频率索引，q用于控制频率细化区间的大小，Δf₁为FFT的频率分辨率，m₁为CZT的最大谱线的频率索引，δ为待估计信号的瞬时频率与待估计信号在CZT变换后的频率的误差，Δf₂为CZT的频率分辨率。