[发明专利]快速卷积可调滤波器组的低速率端频率估计方法

摘要

本发明属于数字信号处理领域，为实现在相应滤波器通带上，可确定输出频谱与输入频率的相对位置；在低速率端估计出高速率输入信号的频率；可显著抑制误差扩散效应。本发明采用的技术方案是，快速卷积可调滤波器组的低速率端频率估计方法，分成以下两个阶段：1)快速卷积阶段Step 1把输入信号x(n)重叠分段；Step 2.对各分段分别作N点傅立叶变换FFT；Step 3.观察各子带对应的FFT幅值输出；Step 4.对该子带加权后的结果做L_k点的快速傅立叶反变换；Step 5.重复以上四个步骤，获得P个长度为L_S,k的时域输出样本；2)频谱校正阶段。本发明主要应用于数字信号处理。

主权项

1.一种快速卷积可调滤波器组的低速率端频率估计方法，其特征是，分成以下两个阶段：1)快速卷积阶段Step 1把输入信号x(n)重叠分段，每段长度为N，重叠长度为NO，即各分段长度N、分段间重叠长度NO、各分段非重叠长度NS满足：N＝NS+2NO  (1)Step 2.对各分段分别作N点傅立叶变换FFT，并根据实际需要，将其FFT输出划分为M个子带，占据的子带宽带分别为L1～LM个FFT频率分辨率；Step 3.观察各子带对应的FFT幅值输出，若观测到第k个具有最大的幅值，则用一包含一定过渡带的窗wk对该子带的FFT输入值做加权；Step 4.对该子带加权后的结果做Lk点的快速傅立叶反变换IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)，取IFFT结果的中间LS,k个值作为当前输入分段所对应的子带输出；Step 5.重复以上四个步骤，获得P个长度为LS,k的时域输出样本；2)频谱校正阶段Step 6.将所获得P个长度为LS,k的时域输出样本拼凑成长度为Lout＝PLS,k的时域样本；Step 7.对拼接得到的时域样本做点数为Lout的FFT；Step 8.借助双谱线校正法获得输出序列的频率估计值Step 9.利用下列公式获得输入载波的频率估计：其中Rk为采样率转换因子，fs,k为输出采样率。各分段长度N、各分段非重叠长度NS、子带宽度Lk、子带保留的宽度LS,k、输入采样速率fs和子带输出采样速率fs,k满足如下同比例关系若式(3)的参数配置条件成立，则拼接得到的Lout个时域样本可以完全消除拼接得到的波形截断效应，从而保证在低速率输出端获得高精度载波估计。