[发明专利]基于移频滤波算法的微功率无线载波参数测量方法

说明书

本发明公开了一种基于移频滤波算法的微功率无线载波参数测量方法，首先对载波信号离散采样，采样频率为f_s，获得N点采样序列v(n)；然后以采样频率f_s建立一个频率为f_r的标准参考信号r(n)，并对v(n)进行移频处理，移频后的信号为s(n)；再应用高斯‑汉宁卷积滤波器w(n)对s(n)进行滤波处理；最后根据基于移频滤波载波参数计算公式，求得载波的精确频率、幅值及相位。解决了传统微功率无线载波参数测量方法难以准确载波参数的难题。采用移频与迭代滤波方法，可在非同步采样情况下有效抑制频谱泄露，准确测量载波参数。本方法测量过程快速方便，测量结果准确，为载波参数测量提供了一条有效的途径。

技术领域

本发明属于微功率无线载波测量领域，特别涉及一种基于移频滤波算法的微功率无线载波参数测量方法。

背景技术

微功率无线通信指使用433MHz/470MHz/780MHz/2.4GHz频率、发射功率小于等于50mW的无线射频通信，在国内电工仪表业俗称为小无线，国家电网用电电能信息采集与管理系统中把利用无线传感网络技术的通信组网方式叫做微功率无线组网。微功率无线以其低功耗、组网灵活等特点，在用电信息数据传输网络中被广泛应用，逐渐成为信息采集和传输链路中重要单元。虽然该项通信技术在用电信息采集系统中起步较晚，但是其优良的特性得到了很大的关注。首先是它组网速度快，多级路由的组网过程让整个微功率无线网络能够迅速组网，并且整个过程可以无需人工干预，一般只要中心节点下达一个组网命令即可进行组网，并且整个网络的运行安全稳定，能够快速的进行网络的数据通信。目前该技术在抄表中的普及，弥补了其他抄表方式的不足目前已经有多个试点城市开始推广该抄表方案。微功率无线通信在现场实际应用中，经常出现无法正常通信、故障点不好判断的问题，这种情况给生产企业带来了巨大压力。微功率无线通过调频方法进行数据传输，如何准确的测量载波参数是提高微功率无线通信质量的关键。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于移频滤波算法的微功率无线载波参数测量方法，能够解决准确测量载波参数的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

1.基于移频滤波算法的微功率无线载波参数测量方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：对载波信号离散采样，采样频率为f_s，获得N点采样序列v(n)，n＝0，1，2，…， N-1；

步骤2：以采样频率f_s建立一个频率为f_r的标准参考信号r(n)，规定f_s＝Kf_r，K为一个载波周期内采样点数，则标准参考信号的表达式为：

步骤3：应用r(n)对v(n)进行移频处理，移频后的信号为s(n)，移频公式为：

s(n)＝v(s)·r(n)；

步骤4：应用高斯-汉宁卷积滤波器w(n)对s(n)进行滤波处理，得到滤波后的信号y(n)，滤波公式为：

y(n)＝s(n)*w(n)；

式中，“*”表示卷积计算；

步骤5：根据y(n)计算y(n)的采样角频率ω、测量幅值A_m与测量相位θ_m，计算公式分别为：

θ_m＝arg(y(n₁))