申请/专利权人：深圳智微电子科技股份有限公司

申请日：2021-04-07

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN113129912B

主分类号：G10L19/02

分类号：G10L19/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2024.02.09#著录事项变更;2021.08.17#实质审查的生效;2021.07.16#公开

摘要：本发明涉及一种单音信号的检测方法，属于信号处理技术领域。本发明通过对待测信号加kaiser窗处理，根据采样点数和采样频率找到待检测频点左边和右边的频点，避免了用一段频段内的最大峰值和次峰值的频点易受其他大单音影响的问题；然后利用Goertzel算法计算左边和右边的频点的幅值，相对FFT而言，Goertzel算法不需要存储所有的输入数据，能够进行实时计算；最后运用双谱线插值算法对左频点和右频点的幅值进行插值运算，得到待测信号的频率和幅值，实现单音信号的快速、准确地检测。

主权项：1.一种单音信号的检测方法，其特征在于，该检测方法包括以下步骤：1按照采样频率对待测信号进行模数转换，按照采样点数对模数转换后的信号进行截断操作，得到采样值序列；2根据采样频率和采样点数确定频率分辨率，利用频率分辨率确定目标频率所在的最小频率区间，以此确定距离目标频点最近的左边频点和右边频点；3对采样值序列进行kaiser窗处理，对kaiser窗处理后的采样值序列通过Goertzel算法计算出左边频点和右边频点的幅值；4利用左边频点和右边频点的幅值进行双谱线插值得到目标频率的频率和幅值第一辅助参数，以此确定待测信号的频率和幅值；所述步骤3中左边频点和右边频点幅值的计算公式为： 其中y1为左边频点k1的幅值，y2为右边频点k2的幅值，M为采样点数，xn为采样值序列，winn为kaiser窗函数；所述步骤4中第一辅助参数、待测信号的频率和幅值的确定过程如下：A.对所述采样值序列进行加上kaiser窗，并进行傅里叶变换，得到加窗后的信号频谱Xk·△f： 其中，xn为采样值序列，winn为kaiser窗函数，为kaiser窗函数的傅立叶变换结果；B.根据左边频点和右边频点以及左边频点和右边频点的幅值建立第一辅助参数和第二辅助参数，其中第一辅助参数为α，第二辅助参数为beta，α＝k0-k1-0.5，beta＝y2-y1y2+y1；C.根据加窗后的信号频谱Xk·△f确定左边频点和右边频点的幅值，确定第二辅助参数，建立第二辅助参数与第一辅助参数之间的函数关系，并求解出反函数；D.利用步骤3得到左边频点和右边频点的幅值确定出第二辅助参数，将得到辅助参数带入到所述反函数中计算出第一辅助参数，根据得到的第一辅助参数确定待测信号的频率和幅值；所述步骤C确定过程为：a.根据加窗后的信号频谱Xk·△f确定左边频点和右边频点的幅值分别为：y1＝|Xk1·△f|y2＝|Xk2·△f|b.根据步骤a得到的幅值计算第二辅助参数beta： 根据第一辅助参数和目标频点、左边频点和右边频点之间的关系，将其中的频点用第一辅助参数表征，建立第二辅助参数与第一辅助参数之间的函数关系为： c.将α在[-0.5,0.5]内以设定间隔进行取值，且α≠±0.5，β＝πε，可得到一系列beta的值，将对应的α和beta调用matlab中polyfit·函数进行多项式拟合，可求出反函数α＝f-1beta；所述步骤D中得到的待测信号的频率为：f0＝α+k2-0.5*fsM其中f0为待测信号的目标频率，fs为采样频率，α为第一辅助参数，k2为目标频率的右边频点，M为采样点数；所述步骤D中得到的待测信号的幅值为： 其中A0为待测信号的幅值，A1和A2分别为左边频点信号的权重和右边频点信号的权重。

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