CN101667989B - 信号载波频率及相位估计方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种信号载波频率估计方法，包括以下步骤：确定信号载波在接收端处频率的粗略估计值；在以粗略估计值为中心的通带范围内选择信号频谱中的一段频谱序列，将此一段频谱序列与信号的频谱进行滑动相关运算得到与一段频谱序列共轭对称的频谱序列；利用共轭对称的两段频谱序列求出其对称中心所对应的频率的精确估计值，从而获得信号的载波频率的精确估计值。本发明还提供了一种信号载波相位估计方法以及一种信号载波频率估计装置。通过本发明的技术方案实现了按照相应精度需求灵活的对信号载波频率以及相位进行估计。

Description

信号载波频率及相位估计方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及信号载波频率及相位的估计方法及装置。 

背景技术

在现实世界中，有各种各样的信号，如电信号、光信号、声信号等等，它们都代表能量的一种变化，而这种变化在数学上可以用时间的函数来表示，一个能量有限信号的时间函数在傅立叶展开下就得到了自己的频谱，对于任何一个物理可实现的实信号，其傅立叶展开而成的频谱具有依零频点共轭对称的性质。 

在通信系统中，至关重要的就是同步技术，其中包括网同步、载波同步、符号同步、位同步等。对于载频通信系统(相对于基带通信系统)而言，载波同步是至关重要的。发送端发出固定载波频率的信号经过随机化的信道传输后，就变成了随机信号，其载波频率和相位对接收端而言就由已知确定量变成了未知的随机变量，此时如何估计出载波的真实值就成了通信的重要任务。对载波频率及相位的估计方法有很多，传统的有模拟方式的PLL(锁相环)，后来发展的DPLL(数字锁相环)，自适应均衡等等。 

以上这些方法的估计精度都不很高，一般在100hz上下就止步了。目前的这些估计方法的目标值都是折中的方案，即能够满足目前要求即可，没有办法继续提高精度，或者达到任意精度。但随着 时代的发展，通信容量日益增大，要求更高信噪比，而载波频偏是影响信噪比的至关重要因素之一，因此势必要求更加灵活、更加精确的估计方法。 

发明内容

鉴于现有技术中的上述不足之处，本发明的目的之一在于，提供一种信号载波频率估计方法。 

根据本发明的一个方面，提供了一种信号载波频率估计方法，该方法包括以下步骤：确定信号载波在接收端处频率的粗略估计值；在以粗略估计值为中心的信号的通带范围内选择信号的频谱中的一段频谱序列，将一段频谱序列与信号的频谱进行滑动相关运算得到与一段频谱序列共轭对称的频谱序列；利用共轭对称的两段频谱序列求出其对称中心所对应的频率值，从而获得信号的载波频率的精确估计值。 

其中，接收端处频率为下变频为中频频率的信号载波频率或未经过下变频的信号载波频率。 

其中，根据信号载波的标称射频频率，或标称射频频率与接收端的本地振荡频率来确定粗略估计值。 

其中，通带范围以粗略估计值为中心，其带宽为被承载的信号的带宽。 

其中，在以粗略估计值为中心的通带范围内选择信号的频谱中的一段频谱序列，根据一段频谱序列与信号的频谱进行滑动相关计算得到与一段频谱序列共轭对称的频谱序列的步骤中，包括：在接收端处对信号进行采样获得其采样信号，并取一定时间长度的采样信号，得到采样信号的含有a个点的加窗点序列Sa；根据估计精度要求，求出需要计算的点数b；如果a小于等于b，将加窗点序列Sa后面补上b-a个零，凑成含有b个点的加窗点序列Sb；如果a大于b，在Sa序列中连续的取b个点形成b点的加窗点序列Sb；对加窗点序列Sb做离散傅立叶变换，得到其傅立叶频谱；在信号载波的粗略估计值所对应的数字频率附近选出一频点K，由此点向0频方向或者反方向选择若干频点，构成一序列段，用该序列段与傅立叶频谱做滑动相关运算，从滑动相关运算结果中找到最大值，得到峰值所对应的频点N。

其中，利用共轭对称的两段频谱序列求出对称中心，并将对称中心所对应的频率值作为信号载波频率的精确估计值，包括：根据公式[(K+N)/2]×2π/b求出信号载波的角频率，根据角频率获得信号载波的载波频率。 

其中，需要计算的点数b等于采样频率除以估计精度。 

其中，在接收端处频率为下变频为中频频率的信号载波频率的情况下，信号的载波频率精确估计值等于中频频率的信号载波的精确估计值加上接收端本地振荡频率。 

其中，信号至少包括以下之一：电磁波信号、水声信号、压力信号、光信号、生物信号。 

根据本发明的另一个方面，提供了一种信号载波频率相位估计方法，该方法包括以下步骤：根据信号载波频率的角频率精确估计值对应的傅立叶频谱的复数值的辐角获得信号载波的相位；在接收端处频率为下变频为中频频率的信号载波频率的情况下，信号的载波相位精确估计值等于中频频率的信号载波相位的精确估计值减去接收端本地振荡信号的相位值。 

根据本发明的另一个方面，提供了一种信号载波频率估计装置，该装置包括以下模块：粗略估计模块，用于确定信号载波在接收端处频率的粗略估计值；频谱序列计算模块，用于在以粗略估计值为中心的通带范围内选择信号频谱中的一段频谱序列，将一段频谱序列与信号的频谱进行滑动相关运算得到与一段频谱序列共轭对称的频谱序列；精确估计模块，用于利用共轭对称的两段频谱序列求出其对称中心所对应的频率值，从而获得信号的载波频率的精确估计值。 

其中，该装置包括以下单元：加窗点序列获取单元，用于在接收端处对信号进行采样获得其采样信号，并取预定时间长度的采样信号，得到采样信号的含有a个点的加窗点序列Sa；点数计算单元，用于根据估计精度要求，求出需要计算的点数b；加窗点序列构成单元，如果a小于等于b，将加窗点序列Sa后面补上b-a个零，凑成含有b个点的加窗点序列Sb；如果a大于b，在Sa序列中连续的取b个点形成b点的加窗序列Sb；傅立叶变换单元，用于对加窗点序列Sb做离散傅立叶变换，得到其傅立叶频谱；峰值频点计算单元，用于在载波信号对应的数字频率附近选出一频点K，由此点向0频方向或者反方向选择若干频点，构成一序列段，用该序列段与傅立叶频谱做滑动相关运算，得出峰值，找到峰值所对应的频点N。 

其中，精确估计模块包括以下单元：角频率计算单元，用于根据公式[(K+N)/2]×2π/b求出中频频率的信号载波的角频率，进一步获得信号载波频率。 

其中，该装置还包括：相位计算模块，用于根据信号载波频率的角频率精确估计值对应的傅立叶频谱的复数值的辐角获得信号载波的相位。 

本发明的技术方案实现了以下技术效果：通过本发明的技术方案，实现了对载波信号频率的精确估计。 

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。 

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中： 

图1是傅立叶变换频谱示意图； 

图2是进行角频率为ω_c的载波调制后的傅立叶变换频谱示意图； 

图3是根据本发明一个实施例的对中频信号进行采样得到的F(ω)的周期延拓频谱图； 

图4是根据本发明一个实施例的计算信号载波频率的频谱估计图； 

图5是根据本发明一个实施例的计算信号载波频率的流程图； 

图6是根据本发明一个实施例的信号载波频率估计装置示意图。 

具体实施方式

本方法利用实信号的频谱共轭对称性质，是对经过AD(模数转换器)采样而保存下来的信号数字化样本进行计算。能够根据需要的估计精度，采用相应的运算点数，获得任意精度的载波频率估计值和相位估计值，具有算法结构简单、估计精度高、配置灵活的特点。 

下面结合附图对本发明具体实施方式进行说明。 

具体地，该实现方法描述如下： 

(1)理论依据 

傅立叶变换性质：对于能量有限的实信号，其傅立叶变换后的频谱具有共轭对称的性质，即： 

$F\left(\mathrm{\ω}\right)=\underset{-\∞}{\overset{+\∞}{\∫}}f\left(t\right)e^{-\mathrm{j\ωt}}\mathrm{dt},$ 如果f(t)是实信号，那么F(ω)＝F^*(-ω)，如图1所示，假定f(t)的最高频率为B_ω。 

对于我们的通信系统，要发送的基带信号，在物理世界可实现的都是实信号，在进行角频率为ω_c的载波调制的时候，如f(t)×cos(ω_ct)，那么基带信号在频谱上就被搬移到ω_c载频上而成为通带信号，那么此时其频谱在以ω_c和-ω_c为中心的2B_ω带宽内即具有了共轭对称性质，即F(ω+ω_c)＝F^*(-ω+ω_c)、F(ω-ω_c)＝F^*(-ω-ω_c)，如图2所示。 

在接收端，可将f(t)×cos(ω_ct)信号下变频到适合AD(模数转换器)采样的频率范围——中频，通常来讲在几百千赫兹到上百兆赫兹。不失一般性，这里假设ω_m就是已经从很高的射频下变频到中频的角 频率，此ω_m大于通带信号带宽的一半，即B_ω，那么，通带信号的频谱F(ω)的信息就完整的保留下来，即具有图2所示频谱的形式和性质。那么用ω_sample对此中频信号进行采样，采样频率ω_sample大于2(ω_m+B_ω)而满足那奎斯特采样定理，即能将通带信号的频谱信息完整地保留下来，从而得到F(ω)的周期延拓频谱F′(ω)＝F(ω-Nω_sample)，N∈(自然数)。此时的信号频谱F′(ω)如图3所示，由于采样导致信号频谱的周期化延拓，这里即取其中正频率轴的第一个主值区间。 

此时，对于载频ω_c我们未知，我们只已知本地振荡频率ω_Lo和载频ω_c的估计ω_c′，ω_Lo是载频ω_c与目标中频ω_m之间的差，即ω_m＝ω_c-ω_Lo也是未知，我们要做的工作就是利用ω_c′、ω_Lo得到ω_m的精确估计值ω_m ¹′，从而加上ω_Lo也就自然得到ω_c的精确估计了。 

根据前面所论述的信号频谱所具有的性质，我们能通过ω_m ²′＝ω_c′-ω_Lo而知道通带信号中频的粗略位置，那么在ω_m ²′±B_ω的频带范围内，从某频点ω_s1向0频的方向在F′(ω)中找出一段频谱序列s，然后倒序，沿着0频点开始与F′(ω)做滑动相关，那么将在与s^*频谱序列重合处出现峰值，此时对应的频率点为ω_s2，由前述的频谱共轭对称原理公式F(ω-ω_c)＝F^*(-ω-ω_c)则得到中频的精确估值：  ${{\mathrm{\ω}}_m}^{1\′}=\frac{1}{2}({\mathrm{\ω}}_{s1}+{\mathrm{\ω}}_{s2}),$ 从而估计出了中频的位置，同时由ω_m ¹′对应的F′(ω)复数值的幅角即可得到样本时间段的载波相位的估计。配合上本地振荡频率ω_Lo及其相位也自然得到射频载波ω_c及其相位了。如图4所示。 

在本发明中，进行载波频率估计之前的下变频步骤并非必需步骤，之所以要将信号从极高的射频下变频到某一中频，是为了满足目前的AD数模转换器的采样能力要求。众所周知，下变频不只是本振混频这一种方式，还有带通采样的方式等。因此，根据具体应 用情况，使用者可用任何方式将信号下变频到合适的频率，然后用AD数模转换器进行数字化，再进行本专利所述的估计载波频率操作。 

此外，当信号载波频率本身较低的时候，即它低于AD数模转换器最大采样频率的时候，就不需要变换到中频，而直接进行AD采样，获得数字信号后，就可应用本专利所述的频率估计方法进行载波频率和相位的估计，此时载波频率的精确估计值就直接等于滑动相关运算估计出来的估计值，不需要加上本振频率这个步骤了。 

假如采样后由精度决定计算的总点数为b点，标称射频频率为f_c′，在f_c′对应的数字频率的附近某一点K向低频方向取一段频谱序列，与信号频谱进行滑动相关运算，找到其共轭对称段，此共轭对称频段的起始点为N，那么根据前述原理，得到f_c′的角频率  ${{\mathrm{\ω}}^{\′}}_c=\frac{(K+N)}{2}\×2\mathrm{\π}/b.$ 这种情况的本质是就是省去了f_Lo这个中间的差量，而直接计算f_c′＝2πω′_c，不需要象实施列1那样f_c′＝f_m′+f_Lo。(其它过程请参考实施实例1来理解)。 

实施例1 

图5为一个具体的通信系统中的载波估计流程，射频载波经过无线信道到达接收端时的真实频率为f_c，已知发送端标称射频频率为f_c′，接收端本地振荡频率为f_Lo，那么，f_m＝f_c-f_Lo。为到达接收端的真实中频频率，f_m′＝f_c′-f_Lo为我们对真实中频频率的粗略估计。图中①表示接收端要处理的信号，已经用f_Lo将信号从射频f_c下变频到中频f_m，其中信号带宽为200Khz(比如GSM通信系统的即是如此)，中频f_m为500Khz，那么此中频通带信号f(t)的最高频率为500Khz+100Khz＝600Khz，模块②用2Mhz的采样频率对此中频信号进行 3.3倍过采样。然后在模块③中，取4.616ms的长度作为一帧，得到待处理的f(t)的加窗样点序列：数字信号f[n]，共2Mhz×4.616Ms＝9232个样点。紧接着，在模块④中根据估计精度要求，计算出需要计算的点数，在这里我们假设需要载波估计的精度在10hz，那么对于2Mhz的采样率，将需要计算2Mhz/10hz＝20万个点，因此，需要对采样获得的9232个样点在末尾补上200000-9232＝190768个零点，凑成总数为200000的数字序列，然后做离散傅立叶变换得到f[n]的20万个频域值 $F\left(k\right)=\underset{n=0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}f\left[n\right]e^{-j\frac{2\mathrm{\πkn}}{N}},$ k∈(0，N)，N＝200000，由采样定理可知，前10万个点中已经完整包含通带信号f(t)的所有信息，所以只需要计算前10万个频点值即可。接下来在模块⑤中，在中频对应的数字频率附近选出一个频点K(在此例中，500Khz的真实中频在2Mhz的采样率下，做20万点DFT时所对应数字频率为(500Khz/2Mhz)*200000＝50000，此50000是真实值但我们不知道，我们只知道由发送端的标称射频和本地振荡频率决定的中频粗略估计f_m′＝f_c′-f_Lo，由(f_m′/2Mhz)*200000＝K而知道通带信号中频的粗略位置)，从此点向0频方向从F(k)中对应选择1000个点，用这1000个点构成序列S(j)＝F(K-j)，j∈(0，999)。接下来在模块⑥中用S(j)与F(k)做滑动相关运算，得到C(n)，即： 

$C\left(n\right)=|\underset{k,j=0}{\overset{999}{\mathrm{\Σ}}}F(k+n)\×S\left(j\right)|;n\∈\left(\mathrm{0,99000}\right).$ 然后在模块⑦中找出C(n)的峰值(也就是最大值)所对应的频点值N，在模块⑧中利用公式[(K+N)/2]×2π/b得到中频角频率的估计ω_m＝(K+N)/2]×2π，从而在模块⑨中可以计算出中频频率在10hz分辨率下的精确估计值，即  ${f_m}^{\′}=\frac{(K+N)}{2}\×10\mathrm{hz},$ 同时由F(k)，k＝N的相角即能得到中频载波的相位估计，由f_c′＝f_m′+f_Lo即可得到射频载波的频率估计值，由F(k)，k＝N的 相角加上f_Lo信号的相角即能得到射频载波f_c的相位估计。至此，完成了在10hz精度下的载波频率和相位的估计。 

后续信号处理模块或者装置就可以用本实施例估计出来的结果进行进一步的下变频、解调等等工作，由于本实施例的估计精度高，直接导致后续处理阶段的信噪比提升。例如，对于第一中频的某接收机，在中频采样后用本发明所述方法得到其真实的中频频率IF，即可以用频率相位与IF一致的数字载波与待解调的数据相乘，然后用与调制信号带宽相匹配的低通滤波器滤波，接着进行解调工作。由于本发明所述的方法是在数字信号领域内实施，所以也可以根据实际情况作为一段程序代码嵌入信号处理流程，或者以数字电路的形式嵌入数字处理系统中的适当位置。总之，根据应用情况灵活使用。 

图5是根据本发明一个实施例的方法流程图； 

该方法包括以下步骤：确定信号载波在接收端处频率的粗略估计值；在以粗略估计值为中心的信号的通带范围内选择信号的频谱中的一段频谱序列，将一段频谱序列与信号的频谱进行滑动相关运算得到与一段频谱序列共轭对称的频谱序列；利用共轭对称的两段频谱序列求出其对称中心所对应的频率值，从而获得信号的载波频率的精确估计值。 

其中，接收端处频率为下变频为中频频率的信号载波频率或未经过下变频的信号载波频率。 

其中，根据信号载波的标称射频频率，或标称射频频率与接收端的本地振荡频率来确定粗略估计值。 

其中，通带范围以粗略估计值为中心，其带宽为被承载的信号的带宽。 

其中，在以粗略估计值为中心的通带范围内选择信号的频谱中的一段频谱序列，根据一段频谱序列与信号的频谱进行滑动相关计算得到与一段频谱序列共轭对称的频谱序列的步骤中，包括：在接收端处对信号进行采样获得其采样信号，并取一定时间长度的采样信号，得到采样信号的含有a个点的加窗点序列Sa；根据估计精度要求，求出需要计算的点数b；如果a小于等于b，将加窗点序列Sa后面补上b-a个零，凑成含有b个点的加窗点序列Sb；如果a大于b，在Sa序列中连续的取b个点形成b点的加窗序列Sb；对加窗点序列Sb做离散傅立叶变换，得到其傅立叶频谱；在信号载波的粗略估计值所对应的数字频率附近选出一频点K，由此点向0频方向或者反方向选择若干频点，构成一序列段，用该序列段与傅立叶频谱做滑动相关运算，从滑动相关运算结果中找到最大值，得到峰值所对应的频点N。 

其中，利用共轭对称的两段频谱序列求出对称中心，并将对称中心所对应的频率值作为信号载波频率的精确估计值，包括：根据公式[(K+N)/2]×2π/b求出信号载波的角频率，根据角频率获得信号载波的载波频率。 

其中，需要计算的点数b等于采样频率除以估计精度。 

其中，在接收端处频率为下变频为中频频率的信号载波频率的情况下，信号的载波频率精确估计值等于中频频率的信号载波的精确估计值加上接收端本地振荡频率。 

其中，信号至少包括以下之一：电磁波信号、水声信号、压力信号、光信号、生物信号。 

图6是根据本发明另一个实施例的装置示意图： 

如图所示，该装置600包括以下模块：粗略估计模块602，用于确定信号载波在接收端处频率的粗略估计值； 

频谱序列计算模块604，用于在以粗略估计值为中心的通带范围内选择信号载波的频谱中的一段频谱序列，将一段频谱序列与信号的频谱进行滑动相关运算得到与一段频谱序列共轭对称的频谱序列； 

精确估计模块606，用于利用共轭对称的两段频谱序列求出其对称中心所对应的频率的精确估计值，从而获得信号的载波频率的精确估计值。 

其中，该装置包括以下单元：加窗点序列获取单元，用于在接收端处对信号进行采样获得其采样信号，并取预定时间长度的采样信号，得到采样信号的含有a个点的加窗点序列Sa；点数计算单元，用于根据估计精度要求，求出需要计算的点数b；加窗点序列构成单元，用于将加窗点序列Sa后面补上b-a个零，凑成含有b个点的加窗点序列Sb；傅立叶变换单元，用于对加窗点序列Sb做离散傅立叶变换，得到其傅立叶频谱；峰值频点计算单元，用于在载波信号对应的数字频率附近选出一频点K，由此点向0频方向或者反方向选择若干频点，构成一序列段，用该序列段与傅立叶频谱做滑动相关运算，得出峰值，找到峰值所对应的频点N。 

其中，精确估计模块包括以下单元：角频率计算单元，用于根据公式[(K+N)/2]×2π/b求出中频频率的信号载波的角频率，进一步获得信号载波的载波频率。 

其中，该装置还包括：相位计算模块，用于根据信号载波频率的角频率精确估计值对应的傅立叶频谱的复数值的辐角获得信号载波的相位。 

通过以上的描述，可见，本发明实现了如下技术效果：通过本发明的技术方案，实现了对信号载波频率以及相位的精确估计。 

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (9)

1.一种信号载波频率估计方法，其特征在于，包括：

确定所述信号载波在接收端处频率的粗略估计值；

在以所述粗略估计值为中心的所述信号的通带范围内选择所述信号的频谱中的一段频谱序列，将所述一段频谱序列与所述信号的频谱进行滑动相关运算得到与所述一段频谱序列共轭对称的频谱序列，包括：在接收端处对所述信号进行采样获得其采样信号，并取一定时间长度的所述采样信号，得到所述采样信号的含有a个点的加窗点序列Sa；

根据估计精度要求，求出需要计算的点数b；

如果a小于等于b，将所述加窗点序列Sa后面补上b-a个零，凑成含有b个点的加窗点序列Sb；

如果a大于b，在Sa序列中连续的取b个点形成b点的加窗点序列Sb；

对所述加窗点序列Sb做离散傅立叶变换，得到其傅立叶频谱；

在所述信号载波的粗略估计值所对应的数字频率附近选出一频点K，由此点向0频方向或者反方向选择若干频点，构成一序列段，用该序列段与所述傅立叶频谱做滑动相关运算，从滑动相关运算结果中找到最大值，得到峰值所对应的频点N；

利用共轭对称的两段所述频谱序列求出其对称中心所对应的频率值，从而获得所述信号的载波频率的精确估计值，包括：根据公式[(K+N)/2]×2π/b求出所述信号载波的角频率，根据所述角频率获得所述信号载波的载波频率；

其中，需要计算的点数b等于采样频率除以估计精度。

2.根据权利要求1所述的信号载波频率估计方法，其特征在于，

所述接收端处频率为下变频为中频频率的信号载波频率或未经过下变频的信号载波频率。

3.根据权利要求1或2所述的信号载波频率估计方法，其特征在于，根据所述信号载波的标称射频频率，或所述标称射频频率与所述接收端的本地振荡频率来确定所述粗略估计值。

4.根据权利要求1所述的信号载波频率估计方法，其特征在于，所述通带范围以所述粗略估计值为中心，其带宽为被承载的所述信号的带宽。

5.根据权利要求1所述的信号载波频率估计方法，其特征在于，

在所述接收端处频率为下变频为中频频率的信号载波频率的情况下，所述信号的载波频率精确估计值等于所述中频频率的信号载波的精确估计值加上所述接收端本地振荡频率。

6.根据权利要求1所述的信号载波频率估计方法，其特征在于：

所述信号至少包括以下之一：电磁波信号、水声信号、压力信号、光信号、生物信号。

7.一种根据上述权利要求1-6中任一项所述的方法估计信号载波相位的方法，其特征在于：

根据所述信号载波频率的角频率精确估计值对应的傅立叶频谱的复数值的辐角获得所述信号载波的相位；

其中，在所述接收端处频率为下变频为中频频率的信号载波频率的情况下，所述信号的载波相位精确估计值等于所述中频频率的信号载波相位的精确估计值减去所述接收端本地振荡信号的相位值。

8.一种估计信号载波频率的装置，其特征在于包括以下模块：

粗略估计模块，用于确定所述信号载波在接收端处频率的粗略估计值；

频谱序列计算模块，用于在以所述粗略估计值为中心的通带范围内选择所述信号频谱中的一段频谱序列，将所述一段频谱序列与所述信号的频谱进行滑动相关运算得到与所述一段频谱序列共轭对称的频谱序列，其中，所述频谱序列计算模块，包括以下单元：

加窗点序列获取单元，用于在接收端处对所述信号进行采样获得其采样信号，并取预定时间长度的所述采样信号，得到所述采样信号的含有a个点的加窗点序列Sa；

点数计算单元，用于根据估计精度要求，求出需要计算的点数b；

加窗点序列构成单元，如果a小于等于b，将所述加窗点序列Sa后面补上b-a个零，凑成含有b个点的加窗点序列Sb；

如果a大于b，在Sa序列中连续的取b个点形成b点的加窗点序列Sb；

傅立叶变换单元，用于对所述加窗点序列Sb做离散傅立叶变换，得到其傅立叶频谱；

峰值频点计算单元，用于在所述载波信号对应的数字频率附近选出一频点K，由此点向0频方向或者反方向选择若干频点，构成一序列段，用该序列段与所述傅立叶频谱做滑动相关运算，得出峰值，找到所述峰值所对应的频点N；

精确估计模块，用于利用共轭对称的两段所述频谱序列求出其对称中心所对应的频率值，从而获得所述信号的载波频率的精确估计值；其中，所述精确估计模块包括以下单元：

角频率计算单元，用于根据公式[(K+N)/2]×2π/b求出所述中频频率的信号载波的角频率，进一步获得所述信号载波频率；

其中，需要计算的点数b等于采样频率除以估计精度。

9.根据权利要求8所述的估计信号载波频率的装置，其特征在于还包括：相位计算模块，用于根据所述信号载波频率的角频率精确估计值对应的傅立叶频谱的复数值的辐角获得所述信号载波的相位。

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