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FFT+FT离散频谱校正法参数估计精度 被引量:24
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作者 丁康 朱文英 +1 位作者 杨志坚 李巍华 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期68-73,共6页
研究用FFT谱连续细化傅里叶变换分析法进行离散频谱校正时的参数估计误差。分析无噪声情况下频率﹑相位﹑幅值的估计误差随细化倍数的变化规律,估计精度随细化倍数的增大而提高,当细化倍数大于40时,最大估计误差几乎可忽略不计。在高斯... 研究用FFT谱连续细化傅里叶变换分析法进行离散频谱校正时的参数估计误差。分析无噪声情况下频率﹑相位﹑幅值的估计误差随细化倍数的变化规律,估计精度随细化倍数的增大而提高,当细化倍数大于40时,最大估计误差几乎可忽略不计。在高斯白噪声的影响下,细化后频谱序列最大值找错的概率随细化倍数的增加而增加,综合考虑频率分辨率对频率估计精度的影响及频谱序列最大值找错的概率,提出用归一化频率估计综合误差和归一化频率估计最大可能误差两个指标评价此校正法对频率的估计精度,并基于此给出不同信噪比条件下的最优细化倍数。采用非线性最小二乘拟合法对噪声影响下的FFT谱连续细化傅里叶变换分析校正法进行改进,通过仿真模拟验证改进后该校正方法具备更高的校正精度和抗噪能力。 展开更多
关键词 频谱校正 傅里叶变换 参数估计 白噪声
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基于EMD和频谱校正的故障诊断方法 被引量:34
2
作者 刘立君 王奇 +2 位作者 杨克己 李峰 何其皓 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1278-1283,共6页
提出了一种基于短时间样本的故障诊断方法,通过频谱校正提高频谱精度。首先对原始信号进行小波降噪,提高信噪比;然后进行经验模态分解,获取信号的各阶本征模态函数;分别对各阶本征模态函数进行希尔伯特解调分析,获得包含系统故障特征信... 提出了一种基于短时间样本的故障诊断方法,通过频谱校正提高频谱精度。首先对原始信号进行小波降噪,提高信噪比;然后进行经验模态分解,获取信号的各阶本征模态函数;分别对各阶本征模态函数进行希尔伯特解调分析,获得包含系统故障特征信息的调制信号;接着采用校正算法对调制信号进行频谱校正,频谱变换后获得精确的频谱;最后根据校正结果进行系统故障判别。实践表明,此方法具有速度快、精度高的特点,适合于设备的在线快速诊断。 展开更多
关键词 经验模态分解 希尔伯特变换 频谱校正 故障诊断
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消除负频率影响的频谱校正 被引量:20
3
作者 陈奎孚 张森文 郭幸福 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期25-28,共4页
采用比值法校正低频成分的参数精度比较低 ,其原因是模型中忽略了负频率成分的贡献。为解决这一问题 ,基于包含负频率贡献的频谱公式 ,建立新的校正方案 ,给出矩形窗和汉宁窗对应的校正公式 ,采用数值仿真对校正公式进行考核。结果表明 ... 采用比值法校正低频成分的参数精度比较低 ,其原因是模型中忽略了负频率成分的贡献。为解决这一问题 ,基于包含负频率贡献的频谱公式 ,建立新的校正方案 ,给出矩形窗和汉宁窗对应的校正公式 ,采用数值仿真对校正公式进行考核。结果表明 ,提出的校正公式正确 ,尤其是汉宁窗的频率定位精度。 展开更多
关键词 频谱校正 负频率 比值法 傅里叶变换 信号分析
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一种稳健的离散频谱校正方法 被引量:10
4
作者 曹延伟 张昆帆 +2 位作者 江志红 程翥 皇甫堪 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第9期1353-1356,共4页
该文提出了一种适用于连续波雷达测速的、稳健的离散频谱校正方法,即三角形法。该方法具有原理简单、计算量小、易于实现、校正精度高等优点。该文介绍了三角形法频谱校正的原理,分析了三角形法校正效果随信噪比以及参与校正的谱线根数... 该文提出了一种适用于连续波雷达测速的、稳健的离散频谱校正方法,即三角形法。该方法具有原理简单、计算量小、易于实现、校正精度高等优点。该文介绍了三角形法频谱校正的原理,分析了三角形法校正效果随信噪比以及参与校正的谱线根数变化情况,并给出了仿真结果。最后将三角形法和能量重心法进行了对比,得出了三角形法受信噪比变化影响较小的结论。 展开更多
关键词 频谱校正 三角形法 能量重心法 连续波雷达
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全相位FFT时移相位差频谱校正分析及改进 被引量:8
5
作者 李醒飞 李立 +2 位作者 寇科 吴腾飞 杨颖 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期1290-1295,共6页
全相位快速傅里叶变换(apFFT)拥有良好的频谱泄漏抑制能力.然而,现有全相位时移相位差校正方法只能在特殊时移位发挥效果,未能完全消除相位测量中的相位模糊,在部分情形下校正结果会出现较大偏差.针对该缺陷,对全相位相位差校正进行理... 全相位快速傅里叶变换(apFFT)拥有良好的频谱泄漏抑制能力.然而,现有全相位时移相位差校正方法只能在特殊时移位发挥效果,未能完全消除相位测量中的相位模糊,在部分情形下校正结果会出现较大偏差.针对该缺陷,对全相位相位差校正进行理论分析,提出了利用相位压缩运算在时移位数L不大于有效数据点数N时消除相位模糊的一般性校正方法,并对能省略相位压缩运算的时移1位和N位两种特殊情形进行分析.数值仿真结果表明,改进后方法的稳定性明显优于改进前,无噪时时移N位和时移1位的频率校正误差可到10^(-7)数量级. 展开更多
关键词 全相位 频谱泄漏 频谱校正 时移相位差
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频谱校正理论的发展 被引量:144
6
作者 丁康 张晓飞 《振动工程学报》 EI CSCD 2000年第1期14-32,共19页
在分析国内外各种频谱校正方法优缺点的基础上 ,系统地评述三点卷积校正法、比值 (内插法 )校正法及相位校正法等若干理论发展及应用问题。目前频谱校正理论已经能准确地自动识别出离散频谱中的单频成分和间隔较远的多频率成分 ,并自动... 在分析国内外各种频谱校正方法优缺点的基础上 ,系统地评述三点卷积校正法、比值 (内插法 )校正法及相位校正法等若干理论发展及应用问题。目前频谱校正理论已经能准确地自动识别出离散频谱中的单频成分和间隔较远的多频率成分 ,并自动校正其频率、幅值和相位 ;对多频成分谱线干涉中的单频成分能自动判定 ,且能用参数识别法对两个密集频谱进行校正 ;对于密集频率成分信号 ,可用频谱细化的方法 ,将发生谱线干涉的各谱峰分离开 ,再进行识别和校正。在不采长样时 ,密集频率成分和连续谱的识别和校正技术将是主要研究方向。 展开更多
关键词 离散频谱 频谱分析 频谱校正 振动信号分析
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基于频谱校正理论的阶比跟踪分析 被引量:17
7
作者 杨志坚 丁康 梁茜 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期41-45,共5页
传统阶比分析必须在获得参考转速的前提下才能进行,这就使得某些不便安装转速计的情况无法应用阶比分析。而且对于已经采集得到的信号,也会因为缺少转速信号而无法进行阶比分析。为了解决这一问题,结合瞬时频率估计理论和离散频谱校正... 传统阶比分析必须在获得参考转速的前提下才能进行,这就使得某些不便安装转速计的情况无法应用阶比分析。而且对于已经采集得到的信号,也会因为缺少转速信号而无法进行阶比分析。为了解决这一问题,结合瞬时频率估计理论和离散频谱校正方法中的能量重心法,提出一种无须转速测量的阶比跟踪分析算法。这种方法利用能量重心法进行瞬时频率和幅值校正,可在精确提取参考转速的同时,一次提取出分析各阶次的幅值;算法简单,计算量相对较小,频率分辨率能自适应地变化,且分析精度受频率分辨率的影响较小;而且简化测试设备,降低测试成本。仿真和试验结果表明该方法的有效性和实用性,将进一步扩大阶比跟踪分析的应用范围。 展开更多
关键词 频谱校正 能量重心法 瞬时频率 阶比跟踪
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全相位时移相位差频谱校正法 被引量:49
8
作者 黄翔东 王兆华 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期815-820,共6页
为精确估计噪声背景下正弦信号频率、幅值、初始相位,提出了基于全相位FFT谱分析的时移相位差频谱校正法.此方法需对存在时移关系的两输入序列分别进行全相位FFT,直接取主谱线的相位值无需校正即可得到初始相位的估计;利用主谱线上的相... 为精确估计噪声背景下正弦信号频率、幅值、初始相位,提出了基于全相位FFT谱分析的时移相位差频谱校正法.此方法需对存在时移关系的两输入序列分别进行全相位FFT,直接取主谱线的相位值无需校正即可得到初始相位的估计;利用主谱线上的相位差值即可获得精确的频率估计.同时阐述了传统相位差法向全相位时移相位差法的衍生关系.由于全相位FFT具有良好的抑制频谱泄漏特性,因而该法的频率和相位估计精度非常高,无噪时频率误差处于10-12分辨率级,相位误差可达10-9度. 展开更多
关键词 频谱分析 频谱校正 时移相位差 全相位FFT 频谱泄漏
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计及负频率的极高频信号离散频谱校正新方法 被引量:7
9
作者 毛育文 涂亚庆 +1 位作者 张海涛 肖玮 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期477-482,519,共6页
对于机械振动与故障诊断等领域中常见的极高频(接近奈奎斯特频率)信号,传统的离散频谱校正方法存在着较大误差,负频率成分干涉严重是影响其频谱分析精度的重要因素。为提高极高频信号的频谱分析与校正精度,给出了一种计及负频率影响的... 对于机械振动与故障诊断等领域中常见的极高频(接近奈奎斯特频率)信号,传统的离散频谱校正方法存在着较大误差,负频率成分干涉严重是影响其频谱分析精度的重要因素。为提高极高频信号的频谱分析与校正精度,给出了一种计及负频率影响的离散频谱校正新方法。该方法基于Blackman窗,依据离散频谱的周期性并利用局部谱峰附近的3条谱线,建立包含正负频率贡献的离散频谱校正模型,通过对模型的求解获得频率、幅值和相位校正公式。采用频段内扫描的方式对频谱校正公式进行了仿真验证,结果表明所提方法可有效降低负频率成分对极高频信号频谱的干涉影响,提高其频率、幅值和相位校正精度。 展开更多
关键词 频谱校正 负频率 Blackman窗 高频 极端频率 奈奎斯特
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极低频信号的一种离散频谱校正新方法 被引量:6
10
作者 毛育文 涂亚庆 +1 位作者 张海涛 肖玮 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期474-480,共7页
对于振动工程中常见的极低频、极短时、极高频(接近奈奎斯特频率)等极端频率信号,常用的离散频谱分析与校正方法存在较大误差。对极端频率信号的典型情形进行了分析,针对极端频率信号中的极低频信号,提出了一种计及负频率成分干涉影响... 对于振动工程中常见的极低频、极短时、极高频(接近奈奎斯特频率)等极端频率信号,常用的离散频谱分析与校正方法存在较大误差。对极端频率信号的典型情形进行了分析,针对极端频率信号中的极低频信号,提出了一种计及负频率成分干涉影响的离散频谱校正新方法。该方法基于Blackman窗,利用局部谱峰附近的三条谱线,建立包含正负频率贡献的离散频谱校正模型,通过对模型的求解获得频率、幅值和相位校正公式。采用频段内扫描的方式对频谱校正公式进行了仿真验证,结果表明所提方法有效降低了负频率成分的干涉影响,对极低频信号的频率、幅值和相位校正有较高的精度。 展开更多
关键词 频谱校正 极低频 极端频率 负频率 Blackman窗
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基于全相位频谱分析的相位差频谱校正法 被引量:59
11
作者 黄翔东 王兆华 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期293-297,共5页
为精确估计噪声背景下正弦信号频率、幅值、初始相位的真实值,结合全相位FFT与传统FFT谱分析形成了一种新的相位差频谱校正法。该法计算复杂度低,方便快捷。由两种主谱线上的谱分析结果经过简单运算即可校正出频率和幅值,而直接取主谱... 为精确估计噪声背景下正弦信号频率、幅值、初始相位的真实值,结合全相位FFT与传统FFT谱分析形成了一种新的相位差频谱校正法。该法计算复杂度低,方便快捷。由两种主谱线上的谱分析结果经过简单运算即可校正出频率和幅值,而直接取主谱线上的全相位FFT相位谱值无需校正即可得到初始相位。由于全相位FFT具有抑制频谱泄漏的优良特性,因此该法适合于密集频率分布场合。该法相位估计误差非常低,无噪时处于10?7分辨率级。 展开更多
关键词 频谱校正 相位差 全相位FFT频谱分析 频谱泄漏
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全相位DFT抑制谱泄漏原理及其在频谱校正中的应用 被引量:37
12
作者 黄翔东 王兆华 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期882-886,共5页
为精确估计噪声环境中的信号频率和幅值,数学证明了全相位DFT优良的抑制频谱泄漏的性质.理论分析了基于全相位DFT的双谱线法的频谱校正原理.仿真结果表明,相比于传统能量重心法,该方法的频率估计精度可获得0.01~0.001级频率分辨率的改善... 为精确估计噪声环境中的信号频率和幅值,数学证明了全相位DFT优良的抑制频谱泄漏的性质.理论分析了基于全相位DFT的双谱线法的频谱校正原理.仿真结果表明,相比于传统能量重心法,该方法的频率估计精度可获得0.01~0.001级频率分辨率的改善,并且适用于传统方法无法校正的密集频谱分布和存在强干扰频率的场合.此外,该方法的抗噪性能好. 展开更多
关键词 全相位DFT 频谱分析 双谱线频谱校正 泄漏
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改进的脉冲雷达信号加窗DFT频谱校正算法 被引量:7
13
作者 王晓君 陈禾 仲顺安 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期164-167,共4页
为了减少加窗效应对基于离散傅里叶变换(DFT)频谱分析的测频算法产生的不良影响,推导了不同K值下,广义余弦类窗函数的频谱及幅度比值法插值校正公式.针对脉冲雷达信号DFT频谱校正问题,提出一种改进的Sinc窗函数.仿真结果表明,通过选择... 为了减少加窗效应对基于离散傅里叶变换(DFT)频谱分析的测频算法产生的不良影响,推导了不同K值下,广义余弦类窗函数的频谱及幅度比值法插值校正公式.针对脉冲雷达信号DFT频谱校正问题,提出一种改进的Sinc窗函数.仿真结果表明,通过选择最优插值窗函数,可减少窗口效应并简化插值校正算法;该算法符合基于大点数DFT的脉冲雷达信号数字接收机的实际应用. 展开更多
关键词 脉冲雷达 数字接收机 离散傅里叶变换 窗口效应 频谱校正 插值
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国内18信息移频信号检测频谱校正算法的研究 被引量:7
14
作者 王安 焦美鹏 张小东 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2012年第2期414-417,共4页
针对铁路行车安全对轨道电路移频信号检测精度的要求及测试仪表对实时性的要求,分别研究了以快速傅里叶变换(FFT)与线性调频Z变换(CZT)算法为基础的频谱校正方法;采用频谱校正方法,将FFT和CZT变换中存在的频谱泄漏还原为接近无泄漏状态... 针对铁路行车安全对轨道电路移频信号检测精度的要求及测试仪表对实时性的要求,分别研究了以快速傅里叶变换(FFT)与线性调频Z变换(CZT)算法为基础的频谱校正方法;采用频谱校正方法,将FFT和CZT变换中存在的频谱泄漏还原为接近无泄漏状态,实现信号参数的准确获取;再从算法原理、误差和运算复杂度等3个方面进行对比性分析,结果表明:对于国内18信息移频信号,在中心频率、低频和频偏的标准值处,使用两种算法得到的各参数计算值的绝对误差分别满足0.2Hz、0.02Hz和0.2Hz;各参数标准值发生一定偏差时,FFT的频谱校正算法的参数检测效果优于CZT的;FFT的复数乘法运算量较小。 展开更多
关键词 移频信号 FFT CZT 频谱校正 对比
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自卷积检测方法及其在离散频谱校正中的应用 被引量:5
15
作者 曾金芳 滕召胜 唐求 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第28期4976-4982,共7页
针对相关检测方法中自相关不能检测相位、互相关需要参考信号的问题,从相关和卷积的关系出发,提出一种自卷积检测方法。首先,扩展相关和卷积的关系;然后,分别推导周期信号的自卷积、两周期信号的卷积、周期信号与噪声的卷积、噪声的自... 针对相关检测方法中自相关不能检测相位、互相关需要参考信号的问题,从相关和卷积的关系出发,提出一种自卷积检测方法。首先,扩展相关和卷积的关系;然后,分别推导周期信号的自卷积、两周期信号的卷积、周期信号与噪声的卷积、噪声的自卷积、加噪信号的自卷积表达式,从理论上证明自卷积检测方法能检测信号的频率、幅值和相位,同时可以抑制噪声。最后,作为自卷积检测方法的应用实例,结合能量重心法提出一种新的离散频谱校正方法。仿真结果表明,所提方法能提高离散频谱校正的抗噪性能,对研究相关与卷积的关系以及卷积应用有一定的参考价值。 展开更多
关键词 信号检测 频谱校正 自卷积 自相关 能量重心法
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谐波信号的通用频谱校正算法在回转机械监测中的应用 被引量:5
16
作者 史东锋 许锋 郭万林 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期505-510,共6页
分析了常规 FFT谱由于能量泄漏和栅栏效应 ,不能获得简谐振动信号精确幅值、频率和相位的原因。针对现有校正频谱方法的不足 ,提出了基于黄金分割的通用频谱校正算法。经仿真实例验证 ,该方法具有计算量小、校正精度高、适应面广的特性... 分析了常规 FFT谱由于能量泄漏和栅栏效应 ,不能获得简谐振动信号精确幅值、频率和相位的原因。针对现有校正频谱方法的不足 ,提出了基于黄金分割的通用频谱校正算法。经仿真实例验证 ,该方法具有计算量小、校正精度高、适应面广的特性。经过回转机械启动实例分析 ,该方法能得到准确的临界转速、升速曲线和幅频响应曲线 。 展开更多
关键词 傅立叶变换 频谱校正 状态监测 回转机械 航空发动机 简谐振动
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基于离散频谱校正的发动机激励力识别方法仿真研究 被引量:6
17
作者 杨志坚 丁康 徐传燕 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期660-664,共5页
将基于调制FFT的离散频谱校正方法应用到发动机激励力识别中,直接提取缸体表面各测点振动响应各分析谐次的精确频率、幅值和相位值,利用发动机的质量与惯性参数、悬置的动特性,识别出发动机激励力。这种方法避免了因无法精确获得各测点... 将基于调制FFT的离散频谱校正方法应用到发动机激励力识别中,直接提取缸体表面各测点振动响应各分析谐次的精确频率、幅值和相位值,利用发动机的质量与惯性参数、悬置的动特性,识别出发动机激励力。这种方法避免了因无法精确获得各测点的相位而需求解非线性问题的缺点,使识别算法简单。同时分析了该方法可能产生误差的原因,并提出了相应的避免措施。仿真表明了该方法具有很好的识别精度,有利于推动该方法在实际工程中的应用。 展开更多
关键词 激励力识别 频谱校正 发动机
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基于复解析带通滤波的自由衰减振动信号的频谱校正法 被引量:5
18
作者 丁康 陈乐德 杨志坚 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期17-21,25,共6页
通过复解析带通滤波构造时域信号的解析信号,消除因时域实信号作FFT时由于时域截断产生的负频率成分能量泄露对正频率成分的干扰,从而提高自由衰减振动信号频谱校正精度。仿真分析及工程实测结果表明,当各个固有频率相隔较远时,校正精... 通过复解析带通滤波构造时域信号的解析信号,消除因时域实信号作FFT时由于时域截断产生的负频率成分能量泄露对正频率成分的干扰,从而提高自由衰减振动信号频谱校正精度。仿真分析及工程实测结果表明,当各个固有频率相隔较远时,校正精度很高。但在各阶固有频率靠得很近时不能直接使用这种方法。 展开更多
关键词 复解析带通滤波 自由衰减振动 解析信号 频谱校正 误差
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基于Labview的激光多普勒测速仪的频谱校正 被引量:6
19
作者 周健 龙兴武 魏国 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期9-14,共6页
在激光多普勒测速仪中,为了减小由信号处理算法带来的测量误差,提出运用频谱校正算法对多普勒信号的频谱进行校正,详细阐述了能量重心法、比值法和相位差法3种离散频谱校正算法的基本原理,运用这3种算法对理想正弦信号进行仿真,并运用... 在激光多普勒测速仪中,为了减小由信号处理算法带来的测量误差,提出运用频谱校正算法对多普勒信号的频谱进行校正,详细阐述了能量重心法、比值法和相位差法3种离散频谱校正算法的基本原理,运用这3种算法对理想正弦信号进行仿真,并运用比值法对信号施加不同频率和信噪比的噪音下的正弦信号和实测的多普勒信号进行仿真及实验研究。结果表明:3种算法都可以使信号的频率更接近于真实值,其中能量重心法校正精度相对较低,比值法和相位差法精度较高,尤其是比值校正算法处理速度更快,校正的精度基本不受信噪比的影响。将比值法运用于激光多普勒测速系统,与光接收计数法测量结果进行比较,结果显示:校正后比较正前激光多普勒测速仪测量相对精度提高了2~3倍。 展开更多
关键词 信号处理 激光多普勒测速仪 离散频谱校正 快速傅里叶变换
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调制FFT及其在离散频谱校正技术中的应用 被引量:7
20
作者 杨志坚 丁康 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期632-637,共6页
提出了一种调制快速傅立叶变换(FFT),通过时域调制对实信号进行移频,打破频域内的对称性,再进行传统的FFT。该算法克服了直接进行FFT计算结果有一半冗余的缺点,将频率分辨率提高了一倍,提高了频率定位的精确度,从而减小了最大的幅值和... 提出了一种调制快速傅立叶变换(FFT),通过时域调制对实信号进行移频,打破频域内的对称性,再进行传统的FFT。该算法克服了直接进行FFT计算结果有一半冗余的缺点,将频率分辨率提高了一倍,提高了频率定位的精确度,从而减小了最大的幅值和相位误差,并进一步提高了抗噪性能。以比值校正法和相位差法为例,将调制FFT应用到离散频谱校正技术中,解决了基于FFT的离散频谱校正方法由于噪声影响而出现的一些问题,进一步提高了校正精度和抗噪性能。理论分析和Monte Carlo计算机模拟实验验证了上述结论的正确性。 展开更多
关键词 FFT 频谱分析 频谱校正 调制FFT 抗噪性能
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