李 明，涂亚庆，万 平，肖 玮，陈 鹏

（陆军勤务学院，重庆 401311）

0 引 言

自适应陷波器（ANF）频率估计方法在卫星导航定位、工业控制与仪表、医学工程等物联网技术中应用广泛[1-4]。相比基于FFT离散频谱校正的传统频率估计方法[5-6]，ANF频率估计方法计算过程更简便，具备良好的抗噪性能，更为重要的是无频谱泄漏。ANF通过采用自适应方式调整滤波器参数，基于时域递推估计方法对输入信号的频率进行实时估计，这不仅适用于估计时不变的信号频率，且对时变信号，即频率时刻发生变化的信号也适用。此外，它还具备较好的估计性能，有效克服了传统基于FFT频率估计方法的局限性。ANF具备较多优点，但在具体应用过程中也存在一些缺点，如针对频率靠近频谱两端的正弦信号，即信号频率接近于0或π时，其频率估计精度会出现一定下降，且收敛速度受参数影响较大，频率估计易出现不稳定的情况[7]。

究其原因，主要是ANF自身所采用的误差函数过于平缓，ANF根据误差函数梯度值搜寻全局极值点较缓慢，从而导致ANF收敛速度慢、自身不稳定的情况出现。为解决现有ANF频率估计方法存在的收敛速度慢、精度低、稳定性差等不足，文中通过分析多种误差函数的性能，提出一种新的误差函数。该函数改善了ANF在整个频率范围内的迭代收敛曲面，提高了ANF频率估计精度，加快了ANF收敛速度，提升了ANF稳定性。同基于原误差函数的ANF频率估计方法进行比较，验证了本文所提方法的有效性。

1 误差函数分析

正弦信号如式（1）所示：