基于DFT频域校正的介质损耗角测量算法

离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)求解容型设备介质损耗角存在较大误差,对引起误差原因的频谱泄漏进行了详细分析和阐述,指出电网频率波动是造成测量介质损耗角不准确的主要因素,其带来的非整周期采样造成信号能量发散,各频率处信号能量相关性不为0.通过加余弦窗函数平滑信号陡度,对DFT相位频谱校正给出了2种不同的方法:加窗插值算法和离散频谱相位差校正法,并通过校正频率偏移量,在频谱峰值最大值处获得信号相位.通过Matlab仿真分析表明,2种算法实现方便,精度高,具有一定的实用性.     

基于DFT频域校正的介质损耗角测量算法

离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)求解容型设备介质损耗角存在较大误差,对引起误差原因的频谱泄漏进行了详细分析和阐述,指出电网频率波动是造成测量介质损耗角不准确的主要因素,其带来的非整周期采样造成信号能量发散,各频率处信号能量相关性不为0。通过加余弦窗函数平滑信号陡度,对DFT相位频谱校正给出了2种不同的方法：加窗插值算法和离散频谱相位差校正法,并通过校正频率偏移量,在频谱峰值最大值处获得信号相位。通过Matlab仿真分析表明,2种算法实现方便,精度高,具有一定的实用性。     

一种加8项余弦窗FFT的谐波检测方法

加窗插值FFT谐波检测算法能够很好地克服传统检测方法存在的缺点,提高电网谐波的检测精度.8项余弦窗函数的谐波检测算法能够有效地抑制频谱泄露.采用四谱线插值修正的原理,推导了基于8项窗函数的四谱线插值修正公式,并利用MATLAB软件对该算法进行仿真.通过与加其他窗函数的插值算法的对比,仿真结果表明,8项余弦窗插值算法容易实现,计算量小且能够很好地提高信号参数的检测精度,适合电网谐波检测.     

离散傅里叶变换的自适应循环电力谐波分析算法

提出一种基于DFT的自适应循环电力系统信号分析算法,该算法将插值算法和相位差校正算法进行融合.首先使用插值算法估计被检测信号的频率,计算出最佳的信号整数倍周期的截断长度,然后利用相位差校正算法纠正测量分量的频率、相位和幅度等参数,信号中各频率分量在迭代循环中进行分离.仿真实验中,通过添加海明窗、汉宁窗、布莱克曼窗和莱夫-文森特窗等来展示该文方法的效果.实验结果表明,该方法相比其他算法具有较高的计算精度.     

采用加窗插值FFT与逐幅谐波消去法的电机谐波算法

对电机的实测信号进行谐波分析时,由于难以保证信号同步采样和存在测量噪声,采用快速傅立叶变换(FFT)方法进行谐波分析会出现栅栏效应和频谱泄漏现象,不能获得信号准确的谐波参数.作者采用加窗插值FFT,并提出逐幅谐波消去法,以便能精确地分析高次谐波.以基于Blackman-Harris窗的加窗插值FFT算法推导出关于频率偏差的9次方程.实例计算表明,采用加窗插值FFT和逐幅谐波消去法可有效地减少泄漏,降低噪声的干扰,从而可精确地获得各次谐波的幅值和相位.     

准同期参数测量算法研究

在发电机并网过程中,对信号的频率、相位、幅值等参数要进行快速、准确的测量,传统的测量方法参数误差比较大.本文提出利用窗函数及频谱校正的DFT算法来对信号进行参数测量,仿真结果表明,该算法不需要对电压信号进行整周期采样,可以对频率在较大范围内变化的信号进行准确测量,从而较好的解决了由于并列双方电压的频率不断变化而引起的测量误差大的问题.     

星载合成孔径雷达成像斜地校正算法研究

根据星载合成孔径雷达(SAR)斜地校正模型和校正原理,提出了基于离散傅里叶变换(DFT)的频域sinc插值算法.将SAR图像沿距离向做离散傅里叶变换,在不破坏原信号频谱的条件下,进行频谱中心补0,再做逆傅里叶变换,完成对图像的插值.用该方法对复图像和灰度图像进行斜地校正,证明两种不同图像的sinc插值方法在效果上是一致的,均可完成对能量图像的插值.用Radarsat的数据成像,对复图像、求模图像和量化灰度图像进行频域sinc插值,验证了算法的可行性和有效性.     

探索物理系统演化规律的频谱二次逼近方法

自然界中有大量的物理系统,其中的物理量随时间演化的规律可以用有限多个正弦函数叠加来描述,即物理量是带限分离谱连续信号.因此,可用频谱识别方法来寻找物理系统的演化规律.研究发现,时域矩形窗截出的物理信号,它的连续频谱的频域采样正好是物理量采样数据的DFT给出的频谱;在物理量被时域矩形窗截出的信号的连续频谱幅频曲线上,所有主极大值及其位置正好是物理量各频率成分的振幅和频率.给出了基于采样数据DFT的二次逼近算法,可以快速地从物理量采样数据DFT频谱中提取原物理量(信号)的频谱信息,进而给出物理量随时间演化的规律.     

基于FFT加窗插值算法的应用研究

快速傅里叶变换(FFT)算法被广泛应用于电力系统谐波检测,但频谱泄漏、栅栏效应一直是影响测量准确性的重要因素,为此提出了一种FFT加窗插值算法.通过加窗函数、插值修正函数,对FFT算法进行优化,并利用谐波分析的试验实例进行了验证,计算结果表明:加窗加插值FFT算法,可以提高谐波检测精度,达到测量要求,满足电力系统谐波检测需求.     

非同步采样信号频谱插值校正分析法

针对周期信号实际的非同步采样,提出一种频谱插值校正的分析法.经分析周期信号不同步采样时产生的频谱泄漏是由于截断信号与原始待分析信号的相位关系发生了变化.利用加窗插值的方法估计出该变化的相位,并利用估计结果构造出一相应的反相位函数,在时域上将这个反相位函数与由傅立叶反变换产生的离散序列相乘,得到新序列再通过一次傅立叶变换就可达到频谱校正的效果.分析、仿真和实验的结果验证了提出方法的有效性,表明所提出方法提高了不同步采样时周期信号频谱分析的精度.     

基于负频率频谱干扰消除的高精度低频间谐波检测算法

采用离散频谱分析的快速检测电网信号中存在的间谐波时,离散傅里叶变换(DFT)后的负频率频谱泄露干扰会降低检测精度。为有效消除负频率频谱泄露干扰,建立了含有负频率分量的频谱解析表达式,推导出基于最大旁瓣衰减窗的改进三谱线插值DFT,以实现间谐波的快速高精度检测。对新算法进行系统误差和噪声灵敏度分析,仿真结果表明新算法不仅能够有效消除负频率频谱泄露干扰,对加性白噪声也具有很强的鲁棒性;而且在被测间谐波低于1个频率分辨率时,新算法也能够达到很高的检测精度。     

应用拓展时域信号法抑制DFT频谱泄漏

该文直观地分析了DFT频谱泄漏产生的机理,指出采样频率与信号频率的比值为无理数时频谱泄漏不可避免,只能尽量减少。同时提出一种拓展时域信号的DFT频谱泄漏抑制方法,Matlab仿真结果表明:与海宁窗加权的DFT比较,该方法抑制频谱泄漏的效果较好。     

信号的DFT对其CFT逼近程度的研究

离散傅立叶变换（ＤＦＴ）或它的快速计算（ＦＦＴ）是信号分析与处理最有力的工具之一,但由于它是用为基频整数倍的Ｎ个频率分量去逼近实际信号的连续傅立叶变换（ＣＦＴ）的值,故用ＤＦＴ估计信号的频谱通常是近似的．本文不仅给出了信号的ＤＦＴ与其ＣＦＴ之间的关系式,而且在此基础上证明了用ＤＦＴ估计信号谱的近似性,给出了用ＤＦＴ精确估计整数频率和非整数频率信号的频谱方法．同时,还研究了窗函数的形状及在离散数据后面补零对用ＤＦＴ估计这些信号ＣＦＴ的影响     

一种提高光纤光栅反射谱精度的算法

为了获得高分辨率的光纤光栅反射谱，提出了一种能同时实现高扫描频率、高分辨率的光纤光栅反射谱处理分析方法，即采用多节点样条图像插值算法对获得的光栅反射谱进行插值，并通过实验得出插值后的反射谱比插值前反射谱分辨率提高了2倍。实验结果证实了采用多节点样条图像插值算法对光栅反射谱进行处理分析具有一定的指导意义。     

Kaiser窗三谱线插值电力谐波分析

在非同步采样以及非整数周期截断情况下,快速傅里叶变换会产生频谱泄露和栅栏效应,使计算结果存在较大误差,无法得到准确参数。常用窗函数固定的旁瓣性能制约了已有加窗插值算法的误差修正效果。而凯赛(Kaiser)窗的主旁瓣高度之间的比重可依据需要自由选择,其主旁瓣能量的比例也近乎最大。文中提出基于Kaiser窗的三谱线插值FFT的电力谐波分析方法,推导了基波以及各次谐波的幅值、频率和初相位的插值修正公式。仿真结果表明,所提算法设计灵活且易于实现,在基波频率波动以及白噪声干扰下都有较高的谐波参数估计准确度,验证算法能够有效消除泄露和栅栏效应的影响,提高了谐波分析的准确性。     

频谱泄漏效应补偿的信号处理方法研究

为减小频谱泄漏对谱分析的影响, 将传统离散傅里叶变换(DFT: Discrete Fourier Transform)的方法和运算从经典的一维频谱扩展到二维时频谱, 在此基础上对简谐信号存在能量泄漏的频谱中任意频率成分的幅值与时域信号截断长度的关系(时谱)进行实验研究, 从而提出一种信号的时谱描述方法。实验结果表明, 在频谱泄漏条件下任意频率成分的幅值随时域信号截断长度的变化遵从sinc 函数, 基于这种关系可完成简谐信号任意截断条件下的频谱构造, 实现零误差幅值谱构成, 得到非整周期截断时DFT 幅值谱误差与信号中所含周期数的关系服从指数规律, 且当信号长度是周期的10 倍时, DFT 频谱产生的标准差约为0. 001。     

频谱校正插值法综述及在强噪声下的精度比较

插值法是离散频谱校正分析中应用最为广泛、研究最为深入、算法种类最多的一种校正方法,按照采用的谱线类型又可以分为基于幅值谱比值和基于复数谱比值的两种插值法。在实际工程应用中,抗噪声性能是评价一种算法最为重要的指标之一。在回顾国内外插值校正算法的理论研究和发展现状的基础上,简要介绍了各种插值算法的原理和特点。通过仿真考察了各算法的抗噪声性能,重点分析了插值极性错误对目前各种算法的影响。通过分析比较,指出了现有插值法的不足之处和亟待解决的问题,对插值校正算法的发展进行了展望和探讨。     

基于离散傅里叶变换计算介质损耗因数的二周期修正法

提出一种基于离散傅里叶变换的二周期修正法, 利用该方法可计算电力系统的介质损耗因数. 通过将电网信号两个周期的采样修正为一个周期, 可减小由频率偏移导致的频谱泄露和截断误差. 误差分析表明, 该算法与传统方法(加窗法)的精度具有相同的数量级, 但其运算时间比传统方法运算时间减小3倍以上.