基于PMF-FFT的高动态多进制扩频信号的捕获算法

针对微弱高动态多进制扩频信号的捕获问题展开研究,提出了将PMF-FFT和功率谱累积平均相结合的捕获算法。该算法通过部分相关,得到反映多普勒频偏的带有噪声的正弦信号,然后对其作FFT变换,将功率谱累积平均,从而达到检测微弱信号的目的。给出了基于该算法的多进制扩频信号模型、捕获方案及性能分析,并在此基础上分析了部分相关器长度、FFT点数及累积次数对捕获性能的影响。在理论分析的前提下,通过计算机仿真验证了该方法的可行性。

自适应FFT功率谱分析在涡街流量计中的应用

针对现有涡街流量计信号处理方式的缺点与不足,提出并实现了一种自适应的FFT功率谱信号分析方法,该法通过硬件电路初判涡街信号频率,与预设分段频率进行比较,由此选取与之匹配的采样频率对涡街信号进行采样,然后通过功率谱分析获得更为准确的涡街信号频率,从而提高流量测量精度。经试验验证:该方法降低了涡街流量计测量下限,拓宽了涡街流量计使用范围。

基于Meyer小波和FFT的电网间谐波检测

针对快速傅里叶法对间谐波的检测存在频谱泄露和栅栏现象,提出了利用FFT和小波变换综合的间谐波检测法。该方法由FFT算法得到各频谱的频率,根据得到的频率确定多分辨率的分解层数和频段范围。最后运用无限可导、双正交性和无频谱混叠现象的Meyer小波对小小小小分解和重小,得到无频谱泄露和小栏现象的各间谐波分小。该分小法得到的小小小小和目前常用的db3小波小小小小相比更具有效性,可以准确地提取基频分小和各次间谐波分小,并实时跟踪间谐波的变化,达到了检测间谐波的目的。

基于插值FFT算法重构的Hilbert变换测量无功功率的新方法

在异步采样情况下,利用Hilbert变换测量无功功率会产生较大的误差。提出了一种基于插值FFT算法重构的Hilbert变换测量无功功率的新方法。该方法用离散傅立叶变换(DFT)和离散傅里叶逆变换(IDFT)实现Hilbert变换,将各次谐波电压分别准确移相90°。并利用加汉宁窗(Hanning)插值快速傅里叶变换(FFT)算法分别对周期信号电压和周期信号电流的基波及谐波的幅值、相位、频率进行计算,形成经过加汉宁窗(Hanning)插值快速傅里叶变换(FFT)算法修正后的频谱,以克服信号频谱泄漏的影响,消除用异步采样值测量电功率时产生的误差。仿真计算结果表明,基于插值FFT算法重构的Hilbert变换测量无功功率的新方法具有很高的精度。

基于三次样条函数的加Blackman-harris窗插值FFT算法

使用加Blackman-harris窗插值快速傅里叶变换(FFT)算法计算电力系统谐波时,其频率修正系数公式和复振幅的插值修正函数过于复杂。提出利用三次样条函数逼近其频率修正系数的7次多项式和复振幅的修正函数,采用三次样条插值函数的有效形式计算频率修正系数和复振幅的修正系数,将插值FFT算法的频率修正系数曲线分为10段,给定11个等间距插值点,并将复振幅修正系数曲线以频率修正系数间隔0.1分为10段,给定11个等间距插值点,分别构造出频率修正系数和复振幅修正系数的快速计算公式。公式简单,计算量小,程序实现方便,实时性好,并且在分段处连续,分段处的计算值为精确值。仿真结果表明,该算法计算所得幅值误差小于0.01%,频率误差小于0.003 Hz,相位误差小于1%。

一种加三项余弦窗的加窗插值FFT算法

提出了一种基于三项余弦窗exact Blackman窗的插值FFT算法。讨论了exact Blackman窗的频率响应,详细推导了基于exact Blackman窗的插值FFT算法的计算公式,并采用三次样条插值函数计算频率修正系数和复振幅的修正系数。仿真计算结果表明,利用三次样条函数计算的谐波幅值误差小于0.1%,频率误差小于0.01Hz,相位误差小于5%。新的插值FFT算法能够有效地提高电力系统谐波的测量精度,与其他四项余弦窗加窗插值FFT算法相比,具有较小的运算量和较好的实时性。

基于Nuttall(Ⅰ)窗的插值FFT算法

加Blackman-harris窗插值FFT算法计算精度高,但其频率修正系数公式和复振幅的插值修正函数过于复杂,计算量大,影响了它的应用。给出了一种基于4项余弦窗Nuttall(Ⅰ)窗的插值FFT算法。讨论了Nuttall(Ⅰ)窗的频率响应,详细推导了基于Nuttall(Ⅰ)窗的插值FFT算法的计算公式,其频率修正系数计算公式简单,容易得到,并采用三次样条插值函数计算复振幅的修正系数。仿真计算结果表明,当采样10周期时,新的插值FFT算法能够有效地提高电力系统谐波的测量精度,与其他4项余弦窗加窗插值FFT算法相比,具有较小的运算量和较好的实时性。

基于FFT的电力系统谐波分析

针对快速傅立叶变换(FFT)在分析电力系统谐波时存在的频谱泄漏问题,分析了加窗算法减小频谱泄漏的有效性。在Matlab环境下采用基于汉宁窗的FFT算法,提高了谐波频率和幅值测量的准确度。仿真算例表明:运用基于汉宁窗的FFT方法检测电网谐波,可获得较理想的结果。

加8项余弦窗插值FFT算法

采用加8项余弦窗函数插值FFT算法的谐波分析方法可以进一步提高电力系统谐波的测量精度。为了引入加8项余弦窗函数的插值FFT算法,首先比较分析了5到8项余弦窗的频谱特性,然后推导了8项余弦窗函数插值FFT算法的计算公式,并采用三次样条插值函数计算频率修正系数和复振幅的修正系数,减少了计算量。仿真计算结果表明,相比其他加余弦窗插值FFT算法,加8项余弦窗函数插值FFT算法具有更高的精度,从而验证了该算法的有效性与实用性。

利用长时平均FFT功率谱进行话者识别

长时平均FFT(fast fourier transform)功率谱是利用快速傅立叶变换FFT方法算出的每帧的短时频谱的长时平均。FFT功率谱中可以直观反映出基音周期以及各谐波能量、频率、形态和它们相互的组合关系,同时能反映出谐波能量较高的尖峰所对应的声道共振峰。根据本实验,对元音提取长时平均FFT图谱进行图谱形态比对和重叠比对,是话者识别的有效方法。

一种基于加窗的插值FFT重构Hilbert变换方法

提出了一种基于加窗的插值FFT算法重构Hilbert变换来测量无功功率的方法。该方法通过离散傅里叶变换及逆变换,能够准确地将各次谐波的电压进行90°移相,并利用加海明窗的插值FFT算法对各次谐波的频率、相位,以及幅值进行计算,克服频谱泄露所带来的影响,消除测量时产生的误差。仿真结果表明该方法具有很高的测量精度。

应用FFT功率谱分析机床噪声信号

本文对机床噪声信号进行了分析研究，针对机床噪声信号的特点，运用ＦＦＴ功率谱分析了机床噪声的变化规律并找出了机床传动链中的故障点。肯定了用ＦＦＴ功率谱分析机床噪声信号的可信性。

改进的FFT在电能质量监测系统中的应用

随着社会的发展,电能质量问题越来越受到关注。可以及时、详细、精确地掌握电力系统电网的电能质量状况,正确、合理地评估电网的电能质量水平显得尤为重要。本文采用改进的FFT对电力系统谐波进行分析,同时采取加窗、插值修正算法等配套措施,可以防止频谱泄漏,实时精确地计算谐波频率相位和幅值。仿真结果验证此方法的可行性。

基于LabVIEW的信号FFT功率谱分析系统

为了解决传统的专用仪器开发难度大、周期长、成本高的问题。利用虚拟仪器技术LABVIEW软件开发平台设计了FFT功率谱分析系统。所设计的FFT功率谱分析系统不仅可以产生正弦波、方波、三角波、锯齿波几种波形,而且通过滤波器对所产生的两路信号进行滤波处理,滤波后的信号再经过FFT功率谱分析模块处理后输出其功率谱曲线图,便于观察分析信号的频域特性。所产生的信号类型可以选择、频率可调,滤波器的类型及窗函数的类型可以选择。这样就可以对比不同类型滤波器、不同窗函数时的滤波效果及FFT功率谱输出的区别。此系统操作简便,适用于教学、科研等领域。

二维空间脉动风场波数-频率联合功率谱表达的FFT模拟

针对二维空间纵向脉动风场模拟问题,采用多维随机场理论,基于Davenport脉动风速谱和相干函数模型,导出了二维空间均匀脉动风场的波数-频率联合功率谱。通过谐波叠加直接获得二维空间均匀脉动风场,避免了经典谱表达方法在脉动风场模拟时的空间离散和互功率谱矩阵的Cholesky分解或本征正交分解(POD)。为了进一步提高风场模拟的效率,在数值程序中引入了快速Fourier变换(FFT)技术。最后,对风力机桨叶所在平面进行了二维空间脉动风场模拟,验证了该方法的准确性和高效性。

基于全相FFT的电力变压器噪声衰减模型

分析变压器噪声信号的频域特性和衰减模型,有利于变电站有源噪声控制技术的研究。对某变压器噪声信号进行全相FFT频谱分析,得到其频域特性曲线。由频谱图可以看出,该变压器噪声以100 Hz为基频,并在基频处噪声声压级达到峰值。首先利用全相FFT谱分析法处理各参考点噪声信号,得到倍频带声压级。再结合变电站各参数,建立声衰减模型,即可计算预测点声衰减量并合成其A声级,进而绘制出变电站噪声A声级及100 Hz声压级分布图。结合全相FFT的噪声衰减模型可以准确地计算出变电站的噪声分布,直观地评价变压器噪声对周边环境的影响。

基于FFT功率谱和SVD的局放窄带干扰降噪方法研究

针对电缆终端局部放电检测存在周期性窄带干扰问题,提出了一种基于FFT功率谱和奇异值分解的局放信号周期性窄带干扰降噪方法。通过对仿真、试验局放信号进行去噪,并与FFT阈值去噪和小波去噪等方法对比分析,表明该方法对于周期性窄带干扰具有更优的抑制效果,能较好地还原PD信号。

一种改进的用于快速傅里叶变换功率谱中的窄带干扰抑制的方法

抑制周期性窄带干扰是局部放电(partial discharge,PD)在线检测中的关键技术。该文在仿真分析PD信号与窄带干扰在快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)功率谱中特点的基础上引入了局部峰点的概念,并定义了局部能量比,提出使用局部能量比预处理的FFT功率谱去噪方法,并详述了使用该方法抑制窄带干扰的具体步骤。将局部能量比的大小模糊化,采用模糊C-均值阈值法自适应提取局部能量比的阈值。仿真及实测信号的去噪效果表明,该方法对于窄带干扰具有较强的抑制能力。将该方法用于小波包功率谱的去噪,并与传统的小波包去噪效果比较,结果表明,FFT在抑制窄带干扰方面具有一定的优势。

基于两次谱分析的时延估计方法研究

时延估计是目标定位跟踪系统的关键技术之一,在水声、雷达、声探测等领域广泛应用。时延估计的基本方法是互相关法和相位谱法。互相关法时延估计分辨率与信号带宽近似成反比,因此很难估计多目标时延。相位谱时延估计只能估计单目标时延,并且存在相位解绕问题。本文提出了两次谱分析时延估计方法,即将互功率谱函数再次进行谱估计,二次谱峰值位置间距即为时延估计,这种方法既能够估计单目标时延,又能够估计多目标时延,并且不用相位解绕。仿真计算验证了两次谱时延估计方法的可行性。

基于DSP的实时信号频谱分析模块设计

设计了一种实时信号频谱分析模块，该模块以TMS320VC33 DSP作为系统的控制和处理核心实现对信号的实时频谱分析。实验结果表明在０～25．6kHz的范围内，能很好地完成实时信号的频谱分析。