数字瞬时测频就是使用将模拟信号转变为数字的方法来完成信号频率的估计。由于现代电子战争对于频带宽度纪测量速度与精度都有着极高的要求，所以要求数字测频必须能够在达到所需精度下更快测量出大带宽信号的频率。随着数字信号处理技术的不断发展，可以适用于不同场合的数字测频算法也愈发丰富和完善。本文主要介绍了如今较为常见的几种算法的原理，并对其中傅里叶变换法和相位推算法进行了仿真分析和比较。

2  各类测频算法简介

2。1 平稳信号与非平稳信号

    平稳信号其统计特性是不会不随时间的变化而变化或周期时变的。假设信号表示为,则当其满足：

    那么我们称信号为宽平稳（广义平稳）信号。

    如果满足，则是一个严平稳（狭义平稳）信号。

需要注意的是，平稳信号的均值是一个常数，不会随时间的变化而变化；其自相关函数受两点间时间差影响，而与时间的起点无关。

非平稳信号则是指分布参数随时间的变化而变化的信号，对于非平稳信号通常使用数字与概率特征来对其进行描述，而在工程上则多是使用时变功率谱与相关函数来进行描述，在近些年还有用时变参数描述的方法。

2。2 算法介绍   

    数字测频算法根据其利用信号不同分量分析频率可以分为以下几类：利用信号的幅度、利用信号的相位、利用信号的频率、利用信号的功率谱。下面将对各类测频算法进行简单介绍。

2。2。1 直接计数法

直接计数法也称为过零技术法，是一种利用信号的幅度来对信号频率进行估计的算法。通过计算信号若干个周期所占用的总时间从而推算出信号的频率。其原理如图：

图2。1 直接计数法原理

设采样频率为，计算出信号次穿过零点所用的时间，共占用了个时钟周期，则可以得出信号的周期和频率分别为：

    由上式不难看出信号周期和频率的相对误差都是，越大则该方法的精度越高，而要想提高的数值，就必须要提高和信号的持续时间。直接计数法优点在于系统运算量小速度快，而由于其测频方法简单，所以实际结构也十分简单，占用资源少。其缺点也十分明显，容易受噪声影响，大大降低测频精度，同时要求带测量信号为单载波信号。

2。2。2 相位推算法

    相位推算法是将抗噪性能差的幅度信息转化为抗噪性能更好的相位信息再利用相位信息对信号频率进行推算，其原理如下图所示：

图2。2 相位推算法原理

    相位推算法在有着较强抗噪性的同时也保证了测频精度和实时性，但是算法更加复杂，对硬件资源要求较高，因此在有较多硬件资源且对测频精度要求较高时可以选择此算法进行测频。

2。2。3 频率推算法文献综述

    频率推算法又叫做曲线拟合法，也是适用于单载波信号的推算方法，其原理如图所示：

图2。3 频率推算法原理

    假设待测量信号：

令采样周期为，则

采样率，则信号的角频率与已知之间有如下关系：

在信号为单一载频同时已知的前提下，该算法只需要采集三个点就可以推算出待测载波的频率。采样频率是影响频率推算法精度的主要因素，相比于相位推算法，在提高瞬时性的同时，降低了测频精度，所以更适用于测频精度的要求低于上一种的场合。另外，频率推算法需要更多的硬件资源和更高的信噪比。