值处理，具体为：
[0062] 在(ηι，Π2)之间，取出10个值作为插值对像;对该10个值进行Ξ次样条插值后，作为 最终处理结果输出。
[0063] 原理:对输入数据进行快速傅里叶变换FFT，根据输入数据点数Ν和采样频率fs，可 W计算采样分辨率:4。
[0064] 根据预设的起始频率fi和预设的截止频率f2,可W得到分别对应的数据点数：
[0067] 由此，对fi到f2之间的信息进行频域平滑就等价于对m到m之间的数据点信息进 行频域平滑。
[0068] 定义频响为H( ω )，对应于FFT变换后的频响为H(n)。W下为对频响H(m)到H(m)之 间的数据点进行处理。
[0069] 对于nie(m，n2)，对H(m)数据的处理方式如下：
[0070]
巧)
[0071] 如图4和图5所示的波形可见，加窗取均值的做法能够很好的于频响的趋势相吻 合，但是无法实现很好的平滑效果，究其原因是抽样点过密造成的。
[0072] 对于运种抽样点过于密集所导致的不平滑现象，通常采用的手段是用插值的方法 对已处理数据进行再处理。
[0073] 现给出样条函数的定义:对于给定区间[a，b]的一个划分:曰=义日知1<-<恥=13，如 果函数S(x)同时满足：
[0074] 1)、在每个区间[Xi,Xi+i]，i = 0,1,…，η-1上S(x)是m次多项式；
[0075] 2)、S(x)在给定区间[a，b]上具有m-1阶连续导数；
[0076] 则称S(x)为关于上述划分的m次样条函数。
[0077] 由此，可W推导出关于Ξ次样条插值的定义：
[007引已知函数y = f(x)在给定区间[a，b]上的n+1个节点a = x日<xl<...<xn = b上的值yj = f(xj)，j = 0，l，···，n，求插值函数S(x)使其同时满足：
[0079] l)、S(Xj)=yj，j=〇,l, ···,]!;
[0080] 2)、在每个区间[xj，xj+i]上S(x)是Ξ次项式，记为Sj(x)，j = 0,1，…，n-l;
[0081] 3)、S(x)在给定区间[a，b]上二阶连续可微；
[0082] 则S(x)称为f(x)的Ξ次样条插值函数，它通过上述的给定点，为二阶连续可导的 分段Ξ次多项式函数。
[0083] 根据上述Ξ次样条函数插值的叙述，采用对处理区间采用10点插值。
[0084] 即对向下取整，得到的数值为插值间隔，从而去除差值过程中的已知点 (Xj，yj)。通过插值，得到一条平滑的曲线。
[0085] W下W具体的仿真试验验证本发明的效果：
[0086] 结合图7至图12,采用Ξ组数据对设计好的系统进行测试，其中曲线72、82、92、 102、112、122表示chi巧信号的原始数据，而曲线71、81、91、101、111、121表示处理过的数 据。
[0087] 从图7至图12可W看到，整体趋势是可W准确描述的，但是在图9和10中，可W显著 的发现其中的不准确性，运主要是插值方式的选取所造成的。
[0088] 经过测试发现，由于数据之间存在误差，可W采用自适应的方法去自我调节固定 的窗宽度5和插值已知点数10;
[0089] 样条插值运种方法可W用更高级的，适应性更强的方法代替，比如:采用非监督学 习的方法，可W有效的通过自我学习得到理想的结果。
[0090] 对数据本身可W采用一些方法进行预处理，比如:对一些幅度变化较大的部分进 行幅值的截短，再通过运些相对平滑的幅值画出包络形状。通过两条包络的信息可W有效 规避单纯用样条插值得到的不好结果。
【主权项】
1. 基于频域平滑算法的chirp扫频信号处理方法，其特征是:它由以下步骤实现： 步骤一、对原始输入信号进行快速傅里叶变换，具体为： 对于离散的输入信号e(n)和输出信号r(n)，首先测量出该两列信号的长度，然后进行 快速傅里叶变换，变换到频域后的信号分别表示为E(η)和R(η); 步骤二、对频域信号进行截短，具体为： 对于两列离散信号Ε(η)和R(n)，根据公式：获得预设的起始频率fi和预设的截止频率f2对应的数据点数m和n2; 式中:N是输入数据的点数，fs是采样频率； 若m或m不是整数时，将m或m向下取整； 步骤三、对于数据H(m)，me (ni .m乂枏抿公忒，对截短后的信号进行平均处理； 式中，(ηι，Π2); 步骤四、对步骤三得到的平均处理结果进行插值处理，具体为： 在(m，n2)之间，取出C个值作为插值对像，C为正整数;对该C个值进行三次样条插值后， 作为最终处理结果输出。2. 根据权利要求1所述的基于频域平滑算法的chirp扫频信号处理方法，其特征在于C =10〇3. 根据权利要求1所述的基于频域平滑算法的chirp扫频信号处理方法，其特征在于步 骤三中所述的样条插值的含义为： 对于给定区间[a，b]的一个划分:8 = 1()〈11〈"_〈111=13，如果函数3(1)同时满足： 1) 、在每个区间[xi，xi+i]，i = 〇, 1，…,η-l上S(x)是m次多项式； 2) 、S(x)在给定区间[a，b]上具有m-Ι阶连续导数； 则称S(x)为关于上述划分的m次样条函数。4. 根据权利要求3所述的基于频域平滑算法的chirp扫频信号处理方法，其特征在于步 骤三中所述的三次样条插值的含义为： 已知函数y = f (X)在给定区间[a，b]上的n+1个节点a = xo〈xiO"〈xn = b上的值yj = f (Xj)，j = 0，l，···，n，求插值函数S(x)使其同时满足： 1) 、S(xj)=yj，j = 0，l，."，n; 2) 、在每个区间[xj，xj+i]上S(x)是三次项式，记为Sj(x)，j = 0，l，…，n-l; 3) 、S(x)在给定区间[a，b]上二阶连续可微； 则S(x)称为f(x)的三次样条插值函数。
【专利摘要】基于频域平滑算法的chirp扫频信号处理方法，涉及chirp扫频信号处理技术。是为了适应对chirp扫频信号处理的需求。本发明中，首先对原始输入信号进行快速傅里叶变换；并对频域信号进行截短；然后通过加窗取平均和三次样条插值后输出。本发明适用于chirp扫频信号处理。
【IPC分类】G06F17/50, G06F17/14
【公开号】CN105631133
【申请号】CN201511009339
【发明人】张文彬, 王昕阳
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月28日