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申请/专利权人：电子科技大学

摘要：本发明公开了一种基于Zoom‑FFT的实时频谱细化方法，包括数字下变频、抽取滤波、重叠帧分帧、加窗和FFT计算，通过抽取滤波来降低等效采样频率，通过FFT频谱计算模块完成可变的FFT点数设计，以此来提高频率分辨率来完成对频谱的细化分析处理。这样，可以使用本发明基于Zoom‑FFT的实时频谱细化方法对信号频谱中的某一频段进行局部放大，或者在某一频率范围附近增加局部谱线密度，实现局部频段特征分析，从而显示更清晰的局部频谱特征，可以作为一种实时频谱监测的频谱细分分析方法。

主权项：1.一种基于Zoom-FFT的实时频谱细化方法，其特征在于，包括以下步骤：1、数字下变频产生与输入数字中频信号同频的复信号，再通过乘法器与输入数字中频信号相乘，实现数字下变频操作，得到基带信号；2、抽取滤波构建由CIC滤波器Cascade-Integrator-Combfilter，级联积分梳状滤波器、补偿滤波器、半带滤波器三种滤波器级联的抽取滤波模块，其中，补偿滤波器在通带内的幅频响应与CIC滤波器幅频响应互补；数字下变频得到的基带信号首先在CIC滤波器进行低通滤波，其抽取倍数R根据可变实时分析带宽要求确定，通过接口控制以实时改变CIC的抽取倍数，然后，进入补偿滤波器完成对通带内幅度衰减的反向幅频响应补偿，最后，进入半带滤波器进行抽取滤波，以增强对CIC滤波器阻带的衰减，滤除CIC滤波器输出信号中的高频噪声；3、重叠帧分帧对于经过抽取滤波后的基带信号进行重叠帧分帧：将基带信号按帧进行划分，得到的每一帧为一个FFT帧序列，其中，每一FFT帧复用上一FFT帧的后部分数据，使得落在前一FFT帧的边缘信号，能进入到后一FFT帧的信号中间地带，从而避免因窗口效应带来的信号失真甚至遗漏，重叠帧的最大重叠率Poverlap为： 其中，D为总抽取倍数，D＝R×2n，n为半带滤波器的级数；4、加窗选择布莱克曼-哈里斯窗作为窗函数，将窗函数系数与FFT帧相乘，然后进行截位，得到加窗后的FFT帧；5、FFT频谱计算加窗后的FFT帧首先通过FFT模块完成时频域转换，然后对FFT模块输出结果通过CORDIC算法完成复数的求模计算，再利用查表法完成对模值的取对数操作，得到最终的频谱波形。

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