【技术实现步骤摘要】
一种双通道多指数衰减正弦信号欠采样方法
本专利技术属于信号处理
,具体涉及一种双通道多指数衰减正弦信号欠采样方法。
技术介绍
如何高效地测量多指数衰减正弦(MultipleExponentiallyDampedSinusoids,MEDS)信号的参数是很多实际应用中多次出现的问题,如语音分析,核磁共振成像等其他应用。为了能够方便快捷地测量MEDS信号的参数,许多研究者提出了各种各样的方法。Umesh等学者提出了快速最大似然(FML)估计来进行参数估计。Fotinea等学者针对谱估计提出了一种状态空间方法。但是,以上方法均建立在著名的奈奎斯特采样理论的基础之上,该理论要求采样速率是信号带宽的两倍。面对宽带信号,由于需要大量的采样值以及繁杂的参数测量,这些方法就需要非常高的采样速率。考虑如下形式的连续时间MEDS信号z(t):其中,ck,k=1,2,…K(分量个数K是已知的)是复振幅,sk=rk+j2πfk是复频率,rk是阻尼因子,fk是极点频率。假设以速率fs对信号z(t)进行采样,则采样值表示为:其中,m∈Z+。利用零化滤波器方法,我们可以从2K个Z[m]的样本中估算出参数ck和uk。设为估计值,由于三角函数的周期性,欠采样会导致频谱混叠现象。近来,由于许多应用中MEDS信号的参数测量问题多次出现,很多研究者对该问题给予了不少关注,同时也提出了很多测量方法。众所周知,如果采用欠奈奎斯特对待测信号的采样值进行参数测量,我们需要解决的关键问题就是频谱混叠。R.G.Ba ...
【技术保护点】
1.一种双通道多指数衰减正弦信号欠采样方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:/n步骤一,生成待测MEDS信号:用上位机Labview软件控制NI PXIe-6363任意波形发生器生成待测信号,待测MEDS信号形式表示为如下形式:/n
【技术特征摘要】
1.一种双通道多指数衰减正弦信号欠采样方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
步骤一,生成待测MEDS信号:用上位机Labview软件控制NIPXIe-6363任意波形发生器生成待测信号,待测MEDS信号形式表示为如下形式:
其中,K为分量个数,并且K为已知量,ck是复振幅,sk=rk+j2πfk是复频率,rk是阻尼因子,fk是极点频率;
步骤二,模拟预处理过程:采用模拟预处理模块将待测信号分流至两个通道中,模拟预处理模块包括功分器、噪声滤波器和信号放大器;
步骤三,低速ADC采样过程:采用上位机Labview软件控制NIPXI-6251模块板卡,使用两个AI通道分别对模拟信号进行采样,其中一个通道的采样时钟与另一个通道的采样时钟跳变频率相同,但是上升沿相差一个较小的时间差Te,且满足Te≤1/fmax,fmax表示信号的最大频率,所以该部分称为时钟交错采样系统;
步骤四,运行零化滤波器谱估计算法:在上位机中,首先对采集到的样本进行离散傅立叶变换,从而获取Fourier系数;然后运行谱估计算法,从获取到的Fourier系数中估计出MEDS信号的参数
步骤五,运行复频率联合估计算法,通过参数采样速率fs,主、次通道采样时钟上升沿相差的时间间隔Te以及N′≥K个连续采样值ze[n′]联合估计出阻尼因子rk以及极点频率fk的估计值输入为参数采样速率fs、交错时间Te以及N′≥K个连续采样值ze[n′],输出为阻尼因子rk和极点频率fk的估计值
2.如权利要求1所述的一种双通道多指数衰减正弦信号欠采样方法,其特征在于,所述步骤三中,信号采样过程的数学模型描述如下:
3.1,在主采样通道中,信号z(t)根据时钟CLK1被均匀采样,并且采样可表示为如下形式:
其中,K为分量个数,并且K为已知量,ck是复振幅,sk=rk+j2πfk是复频率,rk是阻尼因子,fk是极点频率,m∈Z+;
3.2,在次采样通道中,信号z(t)根据时钟CLK2被均匀采样,并且采样由下式给出:
...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄国兴,倪安,卢为党,彭宏,
申请(专利权)人:浙江工业大学,
类型:发明
国别省市:浙江;33
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