[发明专利]一种基于频率线相位差的运动目标瞬时频率估计方法

权利要求书

1.一种基于频率线相位差的运动目标瞬时频率估计方法，其特征在于所述方法具体过程为：

步骤一、利用水平阵以f_s的采样频率对时域数据进行采样获得采样数据，然后对采样数据进行N点FFT，按照时间-频率关系构建LOFAR图；

步骤二、采用双向α滤波估计LOFAR图中的背景噪声的功率谱密度Bg(k,j)；

步骤三、对步骤二中的背景噪声功率谱密度Bg(k,j)进行概率上的赋值得到轨迹转移似然概率矩阵B；

步骤四、对步骤三获得的轨迹转移似然概率矩阵B进行取门限处理，确认频率线的起始和终止时间，从而得到存在性矩阵E；

步骤五、利用步骤三获得的B和步骤四获得E进行频率上极值点搜索并跟踪，得到完整的频率线f_c；

步骤六、提取f_c对应的相位信息，并对相位做差处理得到相位差，然后对相位差进行解模糊处理，获得解模糊后的相位差；

步骤七、对步骤六获得的解模糊后的相位差进行回归分析，获得瞬时频率的精估计量集合f_e；

步骤八、利用步骤七获得的瞬时频率的精估计量集合f_e对线谱的瞬时频率进行估计，获得瞬时频率集合

2.根据权利要求1所述的一种基于频率线相位差的运动目标瞬时频率估计方法，其特征在于：所述步骤一中的对采样数据进行N点FFT，具体为：

对采样数据进行K次N点FFT，其中第k+1次N点FFT是基于第k次N点FFT结果进行处理的；

第k次FFT，如下式：

其中i＝1,2,…,M，M是频率点的总数，P(k,i)为第k次FFT第i个频率点对应的功率谱密度，j₁为基本虚数单位，n∈[0，N-1],N是快速傅里叶变换的总点数，k＝1,2,…K，K是LOFAR图的总行数，f_s为信号的采样频率，r()为接收信号的时域表达式。

3.根据权利要求2所述的一种基于频率线相位差的运动目标瞬时频率估计方法，其特征在于：所述步骤二中的采用双向α滤波估计LOFAR图中的背景噪声的功率谱密度Bg(k,j)，具体为：

步骤二一、获取中间变量y(k,i)：

y(k,i)＝w*P(k,i)+(1-w)*y(k,i-1)i＝2,…,M

y(k,i)＝P(k,i)i＝1

步骤二二、利用步骤二一获得的y(k,i)获取LOFAR图中任一点的背景噪声的功率谱密度Bg(k,j)：

Bg(k,j)＝w*y(k,j)+(1-w)*Bg(k,j+1),j＝M-1,…2,1

Bg(k,j)＝y(k,M)j＝M

其中，i,j是频率点，w为加权系数，Bg(k,j)为第k次FFT第j个频率点对应的噪声功率谱密度；

步骤二三、LOFAR图中其他点的背景噪声的功率谱密度均采用步骤二一到步骤二二的方法获取。

4.根据权利要求3所述的一种基于频率线相位差的运动目标瞬时频率估计方法，其特征在于：所述步骤三中的对步骤二中的背景噪声功率谱密度Bg(k,j)进行概率上的赋值得到轨迹转移似然概率矩阵B，如下式：

其中,K为LOFAR图的总行数，k＝1,2,…K,i＝1,2…,M。