作者:王彦林; 石云波; 康强; 米振国; 张婕; 曹慧亮 期刊:《激光与红外》 2019年第12期
针对于激光多普勒信号解算中存在的频谱泄露以及栅栏效应等问题,将性能更优异的汉宁自卷积窗(HSCW)以及全相位频谱分析(apFFT)运用于多普勒信号的短时傅里叶变换(STFT)中,并且通过双谱线法对所获得的频谱进行了校正。理论与仿真表明,双汉宁自卷积窗(HSCW)apFFT比传统apFFT更能抑制旁谱泄露,并且相对于传统FFT,双HSCW窗apFFT所提供的的频谱位置与幅值能够更好的满足双谱线校正法频率校正的要求。通过将该种算法应用于高冲击下加速度...
作者:曾宪东; 肖辉; 李文俊; 刘君 期刊:《智慧电力》 2018年第05期
针对基波和谐波对间谐波以及间谐波之间的频谱泄露的影响,提出了一种基于三次样条插值信号重构的谐波间谐波检测方法。该方法首先用加汉宁窗插值的快速傅里叶变换(FFT)算法求得精确的实际电网基波频率.根据实际的基波频率,利用三次样条插值对原始的信号进行重构,然后用加汉宁窗插值的FFT算法对重构信号进行处理,求得基波和各谐波的参数,再把基波和各谐波从原始信号中减去。对剩余的信号再次用加汉宁窗插值的FFT算法进行处...
作者:张斌; 孔敏; 吴从兵 期刊:《信息技术与网络安全》 2009年第11期
阐述了现代信号处理的具体过程,分析了在频域中对信号进行频谱分析时产生频谱泄漏现象的原因。在分析研究传统的减小频谱泄露所采取的手段的基础上,进一步提出了如何通过合适窗函数的选择以减小频谱泄露对信号分析的影响,探讨了提高频谱分析质量的方法,并给出了相应的Matlab仿真结果。
作者:李祝昆; 李雪明; 徐海波; 黄玲; 司庆华; 王计林 期刊:《电力工程技术》 2018年第05期
针对工程现场检测次(超)同步分量频谱分辨率稀疏的现状,文中总结现有算法工程应用的不适应性,提出快速傅里叶算法(fast fourier transformation,FFT)计算的工程化方法。首先结合低通滤波及FFT数据窗长度来消除频谱混叠的影响,再通过FFT计算结果的递减特性来消除基波频谱泄露对谐波计算的干扰,最后运用FFT修正算法消除栅栏效应的影响以准确计算次(超)同步振荡谐波的频率与幅值,同时根据FFT频谱幅值的极值出现次数来区分幅值突...
作者:夏国标; 陈剑云; 夏孟显 期刊:《华东交通大学学报》 2018年第04期
采用基于快速傅里叶变换(fast fourier transform,FFT)的加窗插值算法进行谐波分析。针对目前谐波检测系统存在的运算量大、计算时间长、实时性差等技术瓶颈。提出了使用集成现场可编程逻辑阵列(field-programmable gate array,FPGA)的高速数据处理能力和ARM(advanced RISC machines)高效数字信息管理能力的ZYNQ作为主控芯片的方案。使用FPGA技术实现基于FFT的加窗插值算法,在Vivado平台中建立谐波检测系统,利用Xilinx公司推...
作者:王保帅; 肖霞 期刊:《电工技术学报》 2018年第03期
为了减少快速傅里叶变换在非同步采样下产生的频谱泄露影响,提高谐波分析的准确度,提出了一种高精度多谱线插值的频谱校正算法.通过分析加窗信号离散频点附近谱线分布的多种可能性,利用紧邻峰值谱线频点的六条谱线进行运算,充分考虑了这些谱线包含的谐波信息,并依据不同的泄露情况分别给出不同的谐波修正式.详细推导了多谱线插值算法和修正式的拟合过程,进行了数值分析仿真和实验平台的搭建,研究了基波频率波动和非整数次谐波对多...
作者:赵帅旗; 肖辉; 李文俊; 曾林俊 期刊:《电测与仪表》 2019年第18期
非同步采样时采用快速FFT会造成频谱泄露,为了降低频谱泄露的影响,提高谐波和间谐波检测精确度,提出了一种基于多谱线插值法和复调制细化法的组合分析方法。首先估算出基波和谐波的长范围泄露并将其消除,然后分析目标频点附近的几条谱线并利用谱线携带的信息,推导出多谱线的插值算法,并采用多项式拟合的方法得到其修正式。对于频率非常相近的电力系统信号,采用基于复解析带通滤波器的复调制细化法对其进行细化分析,得到其较精确的...
作者:刘娜; 向学辅; 周建平 期刊:《科学技术与工程》 2018年第13期
通过分析周期信号的傅里叶级数和傅里叶变换的关系,为谐波分析提供理论依据。由于存在频谱泄露和栅栏效应,使用快速傅里叶变换(FFT)进行谐波分析时计算精度不高。为此,提出采用频域采样点数等于离散信号长度的离散傅里叶变换(DFT)进行谐波分析,可以有效地减小频谱泄露和栅栏效应带来的影响。通过模拟分析,验证了相比于FFT算法,DFT具有较高的计算精度。最后,基于DFT,使用MATLAB GUI制作了一款具有界面友好且便于数据处理的谐波...
作者:莫建平; 董亮 期刊:《黑龙江电力》 2018年第05期
为解决电力谐波在非同步采样下的FFT引起的频谱泄露和栅栏效应对谐波检测精度造成直接影响的问题,提出一种新型高精度窗函数电力谐波分析方法。分析了窗函数的主瓣及旁瓣性能参数,给出了新型窗函数的幅值及相位修正公式,应用于电力谐波分析中,并使用Matlab进行了仿真分析。结果表明,与其他经典窗函数相比,文章所提算法对谐波参数检测具有更高的精度,易于嵌入式系统电力谐波检测。
作者:陈建友; 王晓凯; 杨长春 期刊:《石油物探》 2018年第01期
反泄露傅里叶变换已在地震数据规则化、多维数据去噪及数据压缩等领域得到广泛应用,但其多在时间域实现,计算效率不高。对均匀网格反泄露傅里叶变换的常规实现方法进行了改进,在频率域给出一种均匀网格反泄露傅里叶变换的高效实现方法。该方法在频率域寻找傅里叶系数极大值及其位置,通过在频率域减去SINC函数,避免了常规实现方法在每次迭代过程中所使用的离散傅里叶变换及逆离散傅里叶变换,大幅减少了均匀网格反泄露傅里叶变换的运...
作者:宋立新; 孙东梓; 安佳星; 马帅; 章亚书 期刊:《实验室研究与探索》 2018年第07期
离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)的频谱泄露及其抑制是教学中的难点,如何面向工程信号建立实验平台,来加深对理论的理解,成为数字信号处理教学的重点。利用Matlab设计一种展示离散频谱泄露以及抑制泄露分析界面的实验平台,该平台采用图形用户界面(Graphical User Interface,GUI)分别搭建频谱泄露和加窗抑制两个仿真模块。以非正弦周期信号为实验对象,通过同步与非同步信号采样DFT比较,发现频谱泄露的实质;通过...
作者:任泽宇; 罗丁利; 于迎春 期刊:《电子科技》 2018年第07期
抽取作为一种常用的信号处理技术,因其可有效降低系统采样率、降低系统复杂度、工程易实现等优势而被广泛应用。文中针对抽取对点频信号幅相影响分析较少,难以有效支撑工程实现的情况,通过深入理论分析并结合仿真手段验证,得出点频信号幅度随抽取率呈起伏规律变化最大衰减为3.922 dB、相位随抽取率呈线性规律变化。
作者:孙仲民; 何正友; 臧天磊 期刊:《中国电机工程学报》 2017年第19期
非同步采样时,含有邻近间谐波的基波信号进行短时傅里叶变换时,基波、间谐波和各自负频率成分间会产生严重的频谱干扰。因此,为了准确提取并测量混叠频谱中的基波成分,该文提出基于滑窗频谱分离的基波参数测量方法。首先建立多频率信号模型,并基于短时傅里叶变换推导出频谱分离算法,分离出基波和干扰的频率分量,最终计算出基波参数。该文在电压波动、频谱混叠等多种工况下进行算法验证,结果表明,所提方法能够准确地提取基波成分,并...
作者:粟银; 范琦; 王云飞; 杨鸿儒; 黎高平; 朱春昶; 朱诗剑; 吴博睿 期刊:《光子学报》 2015年第11期
提出了一种可用于干涉条纹傅里叶变换分析的空间载波频率估计方法.通过干涉条纹的加窗切趾处理及旁瓣质心坐标的计算,得到空间载波频率的高准确度估计.基于傅里叶变换的位移定理,用估计的空间载波频率实现了载频的移除.模拟和实验结果表明此方法可以有效地抑制传统干涉条纹傅里叶变换分析中的载频移除误差和频谱泄漏误差.
作者:金涛; 阳; 段小华; 唐晓艳 期刊:《电工技术学报》 2017年第17期
离散傅里叶变换(DFT)在相同条件下,具有运算效率高、易于嵌入等优点,被广泛应用于电力系统同步相量测量中.但由于非同步采样及频域离散化问题的存在,DFT在进行相量测量时会出现频谱泄露和栅栏效应,使得计算结果产生误差.针对这一问题,推导了DFT在非同步采样情况的相角误差方程,利用相角差对信号频率进行跟踪测量,得到精度较高的频率值.据此,提出了基于改进DFT的同步相量测量方法,利用跟踪所得频率将DFT结果分为整数部分和分数部...
作者:慕昆; 马小雨; 何国锋 期刊:《现代电子技术》 2017年第01期
DFT在电力系统谐波分析中得到广泛应用,但是非整周期采样会导致频谱泄露、混叠及栅栏效应。基于能量守恒原理,当整周期采样时能量主要集中在主频上,泄露很小。IEC61000—4—7对群谐波均方根值(RMs)做了定义,因此采用增加或减少采样点数并递归运用DFT的方法,计算基波群谐波的泄露能量并使其最小,可达到最接近整周期采样的效果,通过DFT可直接得到各次谐波信息。数值仿真结果表明该方法可准确计算基波及谐波频率、幅值和相位...
作者:刘晶; 邓志; 王玲; 马明 期刊:《广西电力》 2016年第01期
为提高谐波分析仪的准确度,减小非同步采样时频谱泄露造成的误差,基于Nuttall窗多点插值算法设计了一种高精度谐波分析仪。分析了算法原理,给出了谐波信号的幅值、频率、相位计算公式,并通过仿真计算验证算法的有效性和准确性。为了满足工程实际需要,将该算法应用到新型的高精度谐波分析仪设计中。实验室检测结果表明:基于该算法设计的谐波分析仪计算精度高,受频率波动和谐波变化的影响小。
作者:汪伟; 谢皓臣; 梁光明; 刘东华 期刊:《现代电子技术》 2012年第03期
离散傅里叶变换(DFT)是数字信号处理的常用方法,但通过加窗对信号进行时域截短会使频谱分析出现误差。不同窗函数对信号频谱产生的影响不同,对5种常用窗函数的特性进行了比较和适用性分析,通过仿真实验证明了针对不同信号特点和处理要求,应选择合适的窗函数,以减小频谱泄漏和栅栏效应对信号分析的影响。
作者:任海燕; 曾立; 刘旭; 魏东; 王艳; 陈昱 期刊:《空间科学学报》 2016年第03期
基于法拉第电磁感应定律的感应式磁力仪是用于测量低频磁场的空间探测仪器,通常具有在轨FFT频谱分析功能,可直接获得波动磁场的频率及幅度等信息.利用FFT方法对截断信号进行计算时,非整周期采样会产生频谱泄露和栅栏效应,即频谱信息产生偏差,从而影响实时监测磁场变化的准确性.全相位FFT与常规FFT相比,具有相位不变性和良好的抑制频谱泄露能力.采用基于全相位FFT的时移相位差方法(apFFT/apFFT)校正在研的某卫星感应式磁力仪直接...
作者:张俊敏; 刘开培; 汪立; 陈文娟 期刊:《电力系统保护与控制》 2016年第13期
针对常规加窗插值算法在使用过程中会出现不满足要求的情况,提出了一种新的乘法窗函数构造方法。以三种常规窗函数为例构造出九种乘法窗函数,并验证了基于这些乘法窗函数的三谱线插值FFT的谐波高精度分析方法。分析了新的窗函数的性能,将新窗函数应用到三插值FFT的谐波分析算法当中。仿真实验表明,构造出的窗函数在10个周期左右数据和5阶拟合条件下,相比于常规窗函数插值算法有更高的准确度。在实际工程中可根据需要选择所构造的窗...