技術(shù)特征：

1.一種基于自適應(yīng)濾波器幅頻響應(yīng)的高精度頻率估計(jì)方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟：

第一步：計(jì)算信號(hào)協(xié)方差矩陣

首先，對(duì)觀測(cè)的連續(xù)時(shí)間信號(hào)進(jìn)行采樣得到離散時(shí)間信號(hào){x(1),x(2),...,x(N)}，其中采樣頻率為f_s，單位為Hz，N表示離散時(shí)間信號(hào)的采樣點(diǎn)數(shù)，然后，由離散時(shí)間信號(hào){x(1),x(2),...,x(N)}構(gòu)造信號(hào)向量x(k)，即：

x(k)＝[x(k-m+1),x(k-m+2),...,x(k)]^H

其中，m為信號(hào)向量x(k)的長(zhǎng)度，m為正整數(shù)，且1＜m＜N，k也為正整數(shù)，且m≤k≤N，m的具體大小根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況確定，符號(hào)[·]^H表示共軛轉(zhuǎn)置操作；最后，由信號(hào)向量x(k)計(jì)算信號(hào)協(xié)方差矩陣R，即：

$R=\frac{1}{N}\underset{k=m}{\overset{N}{\Σ}}x\left(k\right)x^H\left(k\right)$

其中x^H(k)表示對(duì)信號(hào)向量x(k)的共軛轉(zhuǎn)置；

第二步：確定第一個(gè)正弦信號(hào)的頻率區(qū)間

根據(jù)先驗(yàn)信息確定第一個(gè)正弦信號(hào)的頻率區(qū)間，并記為Φ₁＝[f₁^l,f₁^r]，其中f₁^l為頻率區(qū)間的下邊界，f₁^r為頻率區(qū)間的上邊界，單位均為Hz；第一個(gè)正弦信號(hào)的頻率落在頻率區(qū)間Φ₁之中；

第三步：計(jì)算自適應(yīng)濾波器的權(quán)系數(shù)向量

根據(jù)第一步得到的信號(hào)協(xié)方差矩陣R以及第二步得到的第一個(gè)正弦信號(hào)的頻率區(qū)間Φ₁，按照下式計(jì)算自適應(yīng)濾波器的權(quán)系數(shù)向量h，即：

$h=\frac{R^{-1}a\left(f_c\right)}{a^H\left(f_c\right)R^{-1}a\left(f_c\right)},f_c\∈{\mathrm{\Φ}}_1$

其中，R^-1表示信號(hào)協(xié)方差矩陣R的逆，向量f_c為自適應(yīng)濾波器的中心頻率，f_c∈Φ₁表示f_c的取值范圍在頻率區(qū)間Φ₁內(nèi)；按照上述方式設(shè)計(jì)的自適應(yīng)濾波器具有以下特性：當(dāng)自適應(yīng)濾波器的中心頻率不等于第一個(gè)正弦信號(hào)的頻率時(shí)，自適應(yīng)濾波器的幅頻響應(yīng)在頻率區(qū)間內(nèi)存在明顯的零陷，而當(dāng)自適應(yīng)濾波器的中心頻率等于第一個(gè)正弦信號(hào)的頻率時(shí)，自適應(yīng)濾波器的幅頻響應(yīng)在頻率區(qū)間內(nèi)不存在明顯的零陷；

第四步：計(jì)算自適應(yīng)濾波器的幅頻響應(yīng)

根據(jù)第三步計(jì)算得到的自適應(yīng)濾波器的權(quán)系數(shù)向量h，計(jì)算自適應(yīng)濾波器在頻率區(qū)間Φ₁內(nèi)的幅頻響應(yīng)H(f)，即：

H(f)＝|a^H(f)h|,f∈Φ₁

其中，向量|·|表示求復(fù)數(shù)的幅度；自適應(yīng)濾波器在頻率區(qū)間Φ₁內(nèi)的幅頻響應(yīng)H(f)也可以由信號(hào)協(xié)方差矩陣R和自適應(yīng)濾波器的中心頻率f_c直接計(jì)算得到，即：

$H\left(f\right)=\left|\frac{a^H\left(f\right)R^{-1}a\left(f_c\right)}{a^H\left(f_c\right)R^{-1}a\left(f_c\right)}\right|,f\∈{\mathrm{\Φ}}_1$

第五步：計(jì)算信號(hào)偽功率譜

首先，根據(jù)第四步計(jì)算得到的自適應(yīng)濾波器在頻率區(qū)間Φ₁內(nèi)的幅頻響應(yīng)H(f)，搜索其最大值和最小值，分別記為：

$H_{max}\left(f_c\right)=\underset{f\∈{\mathrm{\Φ}}_1}{max}\left|\frac{a^H\left(f\right)R^{-1}a\left(f_c\right)}{a^H\left(f_c\right)R^{-1}a\left(f_c\right)}\right|$

$H_{\min }\left(f_c\right)=\underset{f\∈{\mathrm{\Φ}}_1}{min}\left|\frac{a^H\left(f\right)R^{-1}a\left(f_c\right)}{a^H\left(f_c\right)R^{-1}a\left(f_c\right)}\right|$

然后，由自適應(yīng)濾波器幅頻響應(yīng)最大值H_max(f_c)和自適應(yīng)濾波器幅頻響應(yīng)最小值H_min(f_c)計(jì)算信號(hào)偽功率譜P(f_c)，即：

$P\left(f_c\right)=H_{\min }^2\left(f_c\right)/H_{\max }^2\left(f_c\right)$

信號(hào)偽功率譜P(f_c)也可以由信號(hào)協(xié)方差矩陣R和自適應(yīng)濾波器的中心頻率f_c直接計(jì)算得到，即：

$P\left(f_c\right)={\left\{\underset{f\∈{\mathrm{\Φ}}_1}{\min }\left|a^H\left(f\right)R^{-1}a\left(f_c\right)\right|/\underset{f\∈{\mathrm{\Φ}}_1}{\max }\left|a^H\left(f\right)R^{-1}a\left(f_c\right)\right|\right\}}^2$

第六步：計(jì)算第一個(gè)正弦信號(hào)的頻率估計(jì)值

根據(jù)第五步計(jì)算得到的信號(hào)偽功率譜P(f_c)，搜索其在頻率區(qū)間Φ₁內(nèi)的譜峰，并將信號(hào)偽功率譜P(f_c)的譜峰對(duì)應(yīng)的頻率作為第一個(gè)正弦信號(hào)的頻率估計(jì)值f₁，即：

$f_1=\arg \underset{f_c\∈{\mathrm{\Φ}}_1}{max}{\left\{\underset{f\∈{\mathrm{\Φ}}_1}{\min }\right|a^H\left(f\right)R^{-1}a\left(f_c\right)|/\underset{f\∈{\mathrm{\Φ}}_1}{max}|a^H\left(f\right)R^{-1}a\left(f_c\right)\left|\right\}}^2$

若在觀測(cè)信號(hào)中正弦信號(hào)的個(gè)數(shù)大于1，則首先根據(jù)先驗(yàn)信息確定其它正弦信號(hào)的頻率區(qū)間，然后重復(fù)上述步驟中的第三步至第六步，即可得到其它正弦信號(hào)的頻率估計(jì)值。