[发明专利]一种基于时频分析的双梳下变频频谱处理方法

说明书

本发明公开了一种基于时频分析的双梳下变频频谱处理方法。该处理方法包括：对待测电磁信号经具有两个不同重复频率的双梳采样后得到的两组采样数据进行时频变换，获得两组采样数据的时频分布数据；分别提取两组采样数据的时频分布数据中经下变频的待测电磁信号的起止时间和频谱；根据经下变频的待测电磁信号的起止时间和频谱形状对两组时频分布数据中的经下变频的待测电磁信号进行匹配，找出对应相同待测电磁信号的两个经下变频的待测电磁信号；计算对应相同待测电磁信号的两个经下变频的待测电磁信号的频谱偏移值；根据频谱偏移值和双梳重复频率差计算出下变频倍率；根据下变频倍率和经下变频的待测电磁信号的频谱确定待测电磁信号的原始频谱位置。本发明能够通过基于时频分析的双梳下变频频谱处理方法，确定待测电磁信号的原始频谱位置而不受电磁信号速度及带宽的限制。

技术领域

本发明涉及信号处理领域，尤其涉及一种基于时频分析的双梳下变频频谱处理方法。

背景技术

以往，电磁频率及电磁频谱通常使用电子设备进行测量。利用纯电子进行电磁测量分辨率高、灵活性强。然而面对需要对宽带和高速信号进行电磁测量的情况则可能会由于受到速度和带宽的限制而无法通过电子设备实现电磁测量。

微波光子技术以其超宽工作带宽、大动态范围、低损耗、重量轻、以及固有的抗电磁干扰能力等优势受到了人们的广泛关注，被认为是电磁信号表征和处理的一个有效途径，为克服电子技术手段的局限性提供了新的方案。

具有两个重复频率的光频梳光源能够生成两套具有不同频率的梳，每套梳由一列时间间隔固定的脉冲序列组成，在频域上表现为一列频率间隔固定为frep的频率梳，电磁信号可以和这些频率梳中距离它最近的一条，即频率为m倍frep的谱线，进行混频，从而下变频到frep/2以下的频带内，下变频的频率为重频的整数倍m，m为下变频倍率。

如果需要由这些信息反推回待测电磁信号的频谱位置信息，需要知道下变频倍率m，如果能够同时有重频不同的多个光脉冲信号和待测电磁信号进行混频，就可以得到多个混频信号，进而求出m的数值，从而得到待测电磁信号的相关信息。

由于光频梳具有大带宽，重复频率固定的优点，使用两套具有不同重复频率的光频梳，能够对大频率范围内的单音电磁信号进行下变频，并通过频率反演方法恢复该单音电磁信号的频率，但当前的信号处理方法无法对具有一定频谱宽度的电磁信号下变频数据进行反演恢复。

针对上述问题本发明提供了一种基于时频分析的双梳下变频频谱处理方法，该方法包括：对待测电磁信号经具有两个不同重复频率的双梳采样后得到的两组采样数据进行时频变换，获得两组采样数据的时频分布数据；分别提取两组采样数据的时频分布数据中经下变频的待测电磁信号的起止时间和频谱；根据经下变频的待测电磁信号的起止时间和频谱形状对两组时频分布数据中的经下变频的待测电磁信号进行匹配，找出对应相同待测电磁信号的两个经下变频的待测电磁信号；计算对应相同待测电磁信号的两个经下变频的待测电磁信号的频谱偏移值；根据频谱偏移值和双梳重复频率差计算出下变频倍率；根据下变频倍率和经下变频的待测电磁信号的频谱确定待测电磁信号的原始频谱位置。。本发明能够通过本发明能够通过基于时频分析的双梳下变频频谱处理方法，确定待测电磁信号的原始频谱位置而不受电磁信号速度及带宽的限制。

发明内容

本发明提供了一种基于时频分析的双梳下变频频谱处理方法。

本发明公开了一种基于时频分析的双梳下变频频谱处理方法，包括：

步骤1、对待测电磁信号经具有两个不同重复频率的双梳采样后得到的两组采样数据进行时频变换，获得两组采样数据的时频分布数据；

步骤2、分别提取两组采样数据的时频分布数据中经下变频的待测电磁信号的起止时间和频谱；

步骤3、根据经下变频的待测电磁信号的起止时间和频谱形状对两组时频分布数据中的经下变频的待测电磁信号进行匹配，找出对应相同待测电磁信号的两个经下变频的待测电磁信号；