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1、2005年12月装备指挥技术学院学报December2005第16卷第6期JournaloftheAcademyofEquipmentCommand&TechnologyVol.16No16短时傅里叶变换软件解调中窗函数影响分析章兰英,侯孝民,郑海昕(装备指挥技术学院航天测控中心,北京101416)摘要:短时傅里叶变换(short2timeFouriertransform,STFT)是一种常见的时频分析工具,窗函数的选择是其分析的前提。通过Matlab仿真讨论了在软件解调中不同分析窗函数及窗口长度对解调性能的影响,针对软件解调中解调精度和解调速度不可兼顾这一矛盾
2、,采用全极点窗递归算法,有效地缓和了这一矛盾,得到了较理想的分析结果。关键词:短时傅里叶变换;软件解调;窗函数;递归算法中图分类号:TP15文献标识码:A文章编号:167320127(2005)0620098204AnalysisofInfluenceofWindowFunctioninSoftwareDemodulationBasedonShort2timeFourierTransformZHANGLan2ying,HOUXiao2min,ZHENGHai2xin(TT&CResearchCenter,theAcademyofEquipmentCommand&
3、Technology,Beijing101416,China)Abstract:Short2timeFouriertransformisausefultoolintime2frequencyanalysis,andthechoiceofwindowfunctionisthepreconditionfortheiranalysis.Inthispaper,theinfluenceofdifferentanal2ysiswindowsanddifferentlengthofthemisdiscussedthroughMatlabemulation.Inorderto
4、moder2atetheconflictoftheprecisionandthespeedofdemodulation,itpresentsarecursivealgorithmusingall2polemoving2window.Thesimulationresultindicatesthatitiseffective.Keywords:short2timeFouriertransform;softwaredemodulation;windowfunction;recursiveal2gorithm[1～3]时频分析是同时在时域和频域描述信号的分技术已引起了人
5、们广泛关注。由于STFT相析方法,这种方法在处理时变和非平稳信号方面当于一加窗离散傅里叶变换(discreteFourier具有较大的应用潜力。短时傅里叶变换是一种较transform,DFT),窗函数的时频特性将直接影常见的基于线性变换的时频分析方法,它在本质响信号的频谱,从而对解调性能产生影响,因此要上是一种直接利用分析信号和参考信号匹配的分选择合适的窗函数。文献[1]在用离散STFT解析方法,其主要优点是:其理论和应用的简单性。调FSK信号时对分析窗函数、窗口长度及分析窗但传统STFT的时频分辨率较低,如果窗函数选滑动步长的选择做了一系列研究,得出窗函数采
6、得与信号匹配,且窗口长度选得恰当,则可得到合用Chebwin(切比雪夫窗)、窗口长度为1.3Ts(Ts适的频率分辨性能。表示码元宽度)、滑动步长为0.3Ts时,对加有窄利用离散STFT实现FSK信号的数字解调带高斯白噪声的8FSK信号解调有最佳解调收稿日期:2005203222作者简介:章兰英(1981-),女(汉族),安徽歙县人,硕士研究生,pisces81316@163.com;侯孝民(1968-),男,副教授,硕士生导师.第6期章兰英,等:短时傅里叶变换软件解调中窗函数影响分析99性能。也就是说,对应某一频点ki的Sx(n,k),是x(n)通本文主要研究基
7、于STFT实现PCM/FM遥过一个通带中心位于ωi=2πki/N处的带通滤波测信号的数字解调方法中的窗函数选择。不归零器的响应,沿时间轴的变化包络表明对应频率的脉码调制/调频(NRZPCM/FM)是一种混合编有无。因此,只要根据式(2)计算对应频点k0=码和调制方式,通过传输信道发送数字信号。该f0·N/fs和k1=f1·N/fs(fs为采样率)的值,方法是利用频率高移f1赫兹的载波代表二进制即可得到信号的谱线,通过极性判决检测信号的“1”状态,频率低移f0赫兹的载波代表二进制“0”有无,从而实现信号的解调。状态。可将PCM/FM看成是连续相位的频移键利用STF
8、T解调PCM/FM遥测信
