基于改进Chrip-Z变换的高精度频率估计算法

摘要

为解决栅栏效应对频率估计精度的影响，提升频率估计的精度和抗噪性能，提出了一种基于改进Chrip-Z变换（CZT）的高精度频率估计算法。将频率估计的过程分成粗估计和细估计两个过程，使用FFT算法对信号进行频域分析，获得信号频率粗估计值，基于信号频率的粗估计值确定频率的细化区间，使用CZT算法对该区间的频谱进行细化，使用细化后频谱最大谱线及其左右谱线的幅值对频率估计值进行修正，得到精确的频率估计值。仿真表明，该算法能够以较低的细化倍数，获得高精度频率估计值，且具有较好的抗噪性能。使用FMCW雷达进行测距实验，验证了该算法的实际应用效果优于现有算法。

关键词

频率估计 / Chrip-Z变换 / CRLB / FMCW雷达 / RMSE

基金资助

中国科学院青年创新促进会（2020239）; 上海市2020年度“科技创新行动计划”基础研究领域项目（20JC1416504）