RU2117306C1 - Способ определения частоты узкополосного сигнала - Google Patents
Способ определения частоты узкополосного сигнала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2117306C1 RU2117306C1 RU97111325A RU97111325A RU2117306C1 RU 2117306 C1 RU2117306 C1 RU 2117306C1 RU 97111325 A RU97111325 A RU 97111325A RU 97111325 A RU97111325 A RU 97111325A RU 2117306 C1 RU2117306 C1 RU 2117306C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- frequency
- amplitude
- duration
- determining
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике дискретного спектрального анализа и может быть использовано в радиолокации и измерительной технике. Достигаемый технический результат - устранение зависимости точности определения частоты узкополосного сигнала от его длительности. Сущность изобретения заключается в том, что сигнал длительностью T дискретизируют с получением N точек, вычисляют его дискретный спектр, определяют номер K максимальной спектральной составляющей, ее амплитуду, а также номер и амплитуду большей из смежных с ней составляющих, и определяют частоту сигнала на основании этих данных из приведенного аналитического выражения. 2 ил.
Description
Изобретение относится к технике дискретного спектрального анализа и может быть использовано в радиолокации и измерительной технике.
Известен способ определения частоты узкополосного сигнала [1], заключающийся в том, что одновременно дискретизируют входной сигнал с получением N и N-1 дискретных отсчетов, определяют номера максимальных спектральных составляющих, полученных путем дискретного преобразования Фурье (ДПФ) каждой из последовательностей, сопоставляют их дискретные спектры и определяют истинную частоту сигнала в точке, где максимумы периодических спектров совпадают, причем значение частоты сигнала определяют в соответствии с выражением
где
K1, K2 - номера максимальных спектральных составляющих N и N-1 дискретных спектров соответственно, T - длительность входного сигнала.
где
K1, K2 - номера максимальных спектральных составляющих N и N-1 дискретных спектров соответственно, T - длительность входного сигнала.
Недостатком данного способа является зависимость точности определения частоты сигнала от его длительности.
Наиболее близким к изобретению является способ определения частоты узкополосного сигнала [2, с.102], заключающийся в том, что сигнал длительностью T дискретизируют с получением N точек, вычисляют его дискретный спектр с помощью ДПФ, определяют номер K максимальной спектральной составляющей и вычисляют значение частоты по формуле
ωo= K/T. (2)
Недостатком данного способа является зависимость точности определения частоты сигнала от его длительности.
ωo= K/T. (2)
Недостатком данного способа является зависимость точности определения частоты сигнала от его длительности.
Известно [3] , что спектральный анализ N дискретных отсчетов сигнала длительностью T путем ДПФ эквивалентен пропусканию сигнала через набор N фильтров, имеющих амплитудно-частотную характеристику вида
и настроенных на базисные гармоники ωк= к/T, где K=0..., N-1. Это приводит к тому, что из всего возможного множества частот только совпадающие с базисными гармониками будут проецироваться на единственный вектор, а все остальные будут иметь ненулевые проекции на любую из гармоник базисного множества.
и настроенных на базисные гармоники ωк= к/T, где K=0..., N-1. Это приводит к тому, что из всего возможного множества частот только совпадающие с базисными гармониками будут проецироваться на единственный вектор, а все остальные будут иметь ненулевые проекции на любую из гармоник базисного множества.
Так, например, при спектральном анализе гармонического сигнала длительностью T с частотой ωo≠ ωк амплитуда сигналов на выходе двух смежных фильтров с настройкой на ωк и ωк-1, используя обозначения, указанные на фиг. 1, определяется как
Очевидно, что величина отношения амплитуд Ak-1/Ak находится в прямой зависимости от величины δω. В результате преобразований получим
Тогда частота сигнала может быть оценена в соответствии с выражением
ωo= (K-1/2)Δω-δω. (7)
Целью изобретения является устранение зависимости точности определения частоты узкополосного сигнала от его длительности.
Очевидно, что величина отношения амплитуд Ak-1/Ak находится в прямой зависимости от величины δω. В результате преобразований получим
Тогда частота сигнала может быть оценена в соответствии с выражением
ωo= (K-1/2)Δω-δω. (7)
Целью изобретения является устранение зависимости точности определения частоты узкополосного сигнала от его длительности.
Указанная цель достигается тем, что в способе определения частоты узкополосного сигнала, заключающегося в том, что сигнал длительностью T дискретизируют с получением N точек, вычисляют его дискретный спектр с помощью дискретного преобразования Фурье, определяют номер K максимальной спектральной составляющей, дополнительно измеряют амплитуду максимальной спектральной составляющей, а также номер и амплитуду большей из смежных с ней и определяют частоту сигнала в соответствии с выражением
ωo= 2π(K-1/2)/T-δω, (8)
где
Ai - амплитуда i-й спектральной составляющей;
Новым признаком, обладающим существенным отличием является:
измерение амплитуды максимальной спектральной составляющей, а также номера и амплитуды большей из смежных с ней и определение частоты сигнала в соответствии с выражением 8.
ωo= 2π(K-1/2)/T-δω, (8)
где
Ai - амплитуда i-й спектральной составляющей;
Новым признаком, обладающим существенным отличием является:
измерение амплитуды максимальной спектральной составляющей, а также номера и амплитуды большей из смежных с ней и определение частоты сигнала в соответствии с выражением 8.
Данный признак обладает существенным отличием, так как в известных способах не обнаружен.
Использование нового признака позволяет устранить зависимость точности определения частоты от длительности сигнала.
На фиг.2 приведена блок-схема устройства, реализующая предложений способ определения частоты узкополосного сигнала.
Устройство для осуществления предложенного способа определения частоты узкополосного сигнала содержит (фиг.2) последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, блок 2 дискретного преобразования Фурье (ДПФ), блок 3 определения максимума, блок 4 сравнения, блок 5 определения частоты, а также генератор 6, причем выход генератора 6 соединен со вторым входом АЦП 1, первый вход которого является входом устройства, а выходом устройства является выход блока 5 определения частоты.
Способ определения частоты сигнала реализуется следующим образом. Входной сигнал дискретизируют в АЦП 1 с периодом T/N, задаваемым генератором 6. Полученную реализацию входного сигнала из N отсчетов подают на вход блока 2 ДПФ, где вычисляют дискретный спектр сигнала, поступающий на вход блока 3 определения максимума. В блоке 3 определения максимума осуществляют поиск максимальной спектральной составляющей, а также оценивают ее амплитуду и амплитуду смежных с ней спектральных составляющих. В блоке 4 сравнения по информации, поступающей с выхода блока 3 определения максимума, в соответствии с правилом 10 производят выбор пары отсчетов и вычисляют частотное смещение по формуле 9. Значение величины частотного смещения с выхода блока 4 сравнения подают на вход блока 5 определения частоты, в котором в соответствии с выражением 8 оценивается частота сигнала.
Таким образом, дополнительное введение операций измерения амплитуды максимальной спектральной составляющей, а также номера и амплитуды большей из смежных с ней, и определения по ним частоты сигнала позволяет устранить зависимость точности определения частоты сигнала от его длительности.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР N 1352390, кл.G 01 R 23/00, 1986.
1. Авторское свидетельство СССР N 1352390, кл.G 01 R 23/00, 1986.
2. Кузьмин С.З. Основы проектирования систем цифровой обработки радиолокационной информации. - М.: Радио и связь, 1986.
3. Хэррис Ф.Дж. Использование окон при гармоническом анализе методом дискретного преобразования Фурье. - ТИИЭР, 1981, т.69, N 11.
Claims (1)
- Способ определения частоты узкополосного сигнала, заключающийся в том, что сигнал длительностью Т дискретизируют с получением N точек, вычисляют его дискретный спектр с помощью дискретного преобразования Фурье, определяют номер К максимальной спектральной составляющей, отличающийся тем, что дополнительно измеряют амплитуду максимальной спектральной составляющей, а также номер и амплитуду большей из смежных с ней и определяют частоту сигнала в соответствии с выражением
ωo= 2π(K-1/2)/T-δω, где
где Аi - амплитуда i-й спектральной составляющей;
i = К при Ак+1 < Ак-1;
i = K + 1 при Ак+1 ≥ Ак-1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97111325A RU2117306C1 (ru) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | Способ определения частоты узкополосного сигнала |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97111325A RU2117306C1 (ru) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | Способ определения частоты узкополосного сигнала |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2117306C1 true RU2117306C1 (ru) | 1998-08-10 |
RU97111325A RU97111325A (ru) | 1998-11-27 |
Family
ID=20194926
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97111325A RU2117306C1 (ru) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | Способ определения частоты узкополосного сигнала |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2117306C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2643708C2 (ru) * | 2016-05-04 | 2018-02-05 | Открытое акционерное общество "Российский институт мощного радиостроения" | Устройство оценки частоты гармонического зашумлённого сигнала |
RU188128U1 (ru) * | 2019-01-09 | 2019-03-29 | Акционерное общество "Российский институт мощного радиостроения" | Устройство оценки частоты зашумленного гармонического сигнала |
RU2791820C1 (ru) * | 2022-05-20 | 2023-03-13 | АО "Автограф" | Способ определения несущей частоты дискретного сигнала |
-
1997
- 1997-06-30 RU RU97111325A patent/RU2117306C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Кузьмин С.З. Основы проектирования систем цифровой обработки радиолокационной информации. - М.: Радио и связь, 1986, с.102. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2643708C2 (ru) * | 2016-05-04 | 2018-02-05 | Открытое акционерное общество "Российский институт мощного радиостроения" | Устройство оценки частоты гармонического зашумлённого сигнала |
RU188128U1 (ru) * | 2019-01-09 | 2019-03-29 | Акционерное общество "Российский институт мощного радиостроения" | Устройство оценки частоты зашумленного гармонического сигнала |
RU2791820C1 (ru) * | 2022-05-20 | 2023-03-13 | АО "Автограф" | Способ определения несущей частоты дискретного сигнала |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3229198A (en) | Eddy current nondestructive testing device for measuring multiple parameter variables of a metal sample | |
JPH0389174A (ja) | 電子測定装置及び周波数推定方法 | |
JPH0619390B2 (ja) | デイジタル・フ−リエ変換の後処理方法 | |
JPH06317619A (ja) | 位相応答傾斜に対する最小2乗適合を用いた群遅延予測システム | |
Ables et al. | A 1024− channel digital correlator | |
JP3122144B2 (ja) | 計器の中間周波数応答特性を得る方法 | |
RU2117306C1 (ru) | Способ определения частоты узкополосного сигнала | |
CA2464251C (en) | Method and apparatus for spectrom analysis | |
Borkowski | LIDFT-the DFT linear interpolation method | |
CN1869716A (zh) | 双谱分析仪测量系统 | |
Tnani et al. | Comparison between different real-time harmonic analysis methods for control of electrical machines | |
KR940002724B1 (ko) | Ic테스터의 ac평가장치 및 그를 이용한 평가방법 | |
Pham et al. | Demodulation algorithm based on higher order synchrosqueezing | |
EP0192981A1 (en) | Circuit for measuring characteristics of a device under test | |
RU2207596C2 (ru) | Измерительное устройство для геоэлектроразведки | |
JP2624696B2 (ja) | スペクトル推定装置 | |
RU2133041C1 (ru) | Способ определения спектра электрических сигналов | |
KR0128851B1 (ko) | 극성이 다른 가변길이 듀얼 임펄스의 스펙트럼 하모닉스 매칭에 의한 피치 검출 방법 | |
JPH02276975A (ja) | Fftアナライザ | |
RU2142141C1 (ru) | Способ определения передаточной функции измерительной системы | |
RU2072522C1 (ru) | Способ измерения малых отношений сигнал/шум и устройство для его осуществления | |
WO2023199085A1 (en) | Filtering device and method to extract signal from noise | |
RU2054680C1 (ru) | Измеритель девиации частоты сигналов с гармонической частотной модуляцией | |
JP2007534955A (ja) | 自己相関関数を決定する方法 | |
Duchiewicz et al. | Simultaneous coherent measurement of many HF signals |