基于双窗全相位FFT的变流器阻抗高精度辨识新方法

为了提高变流器阻抗辨识精度,提出将布莱克曼双窗全相位快速傅里叶变换算法应用于并网变流器输出阻抗高精度辨识之中。首先,建立了dq坐标系下的三相并网变流器的dq阻抗模型;其次,基于原理分析论证了所提方法具有优良的频谱泄漏抑制性能以及较强的抗噪能力,特别适合于在施加小扰动信号背景下非线性特性较强的并网变流器输出阻抗的高精度辨识,并给出变流器阻抗辨识流程;最后,通过仿真试验,验证了方法的优越性。基于布莱克曼双窗全相位快速傅里叶变换的阻抗辨识方法,相比传统方法能以更高的精度辨识出变流器输出阻抗。

基于全相位FFT的铁路信号频率检测算法研究

本文主要研究基于全相位快速傅里叶变换(All Phase Fast Fourier Transform,APFFT)的铁路信号频率检测算法。介绍铁路信号的基本概念,并对传统快速傅里叶变换与APFFT的理论基础进行深入分析。通过矩阵分析方法比较传统FFT和APFFT的性能差异。在实验分析部分,通过具体的数据模拟实验验证APFFT在频率检测方面相较于传统FFT的优势。针对铁路CPFSK(Continuous Phase Frequency Shift Keying)信号,提出基于APFFT的低频率和边缘频率检测技术。通过仿真实验验证所提方法的有效性。总结全相位FFT在铁路信号频率检测中的应用前景与研究价值。

变换域全相位信号处理算法

全相位处理有效地改善了信号吉布斯现象,为了在数据压缩、谱分析和多分辨率分析等领域内充分利用全相位方法,本文设计了各种正交变换下全相位信号处理算法的一般形式,即全相位变换等于信号准2倍延拓的全相位核加权,推导出离散傅里叶变换(Discrete Fourier transform,DFT)、离散余弦变换(Discrete cosine transform,DCT)和DCT正交基下的全相位核的数学表达式及反变换公式。为进一步改善算法效果,给出了加窗的变换域全相位处理算法的系统实现框图,对满足线性的窗进行了分析。最后,基于DCT、离散小波变换(Discrete wavelet transform,DWT)的传输特性和信号子带分解实验证实了该算法的正确性和可实现性。

基于全相位傅里叶变换的煤矿电网电能质量分析

根据当前煤矿电网负荷特点,在详细对比了当前谐波和间谐波分析方法的基础上,引入全相位傅里叶变换对煤矿电网中的谐波和间谐波进行分析。在谐波的测量中,对基于Hanning加窗插值法、基于B-H加窗插值法、基于Blackman加窗插值算法和全相位傅里叶算法分别进行了仿真计算比较。发现基于全相位傅里叶算法对谐波的测量误差远远小于其他三种加窗算法。在间谐波的测量中,对比了Rife-Vincent(Ⅲ)窗法和全相位傅里叶算法的仿真计算结果,表明基于全相位傅里叶算法对间谐波相位和频率的测量误差远远小于Rife-Vincent(Ⅲ)窗法,对间谐波的幅值测量精度也远高于Rife-Vincent(Ⅲ)窗法。仿真计算结果表明,基于全相位傅里叶修正算法能对谐波中的偶次、奇次及间谐波中的特定次谐波进行有效测量分析,该算法精度高,可靠性高。

基于全相位傅里叶变换的磁调制交直流漏电电流检测方法

电力电子设备发生漏电故障时,其漏电电流为交直流复合的复杂电流信号,传统的电磁式电流检测方法、霍尔电流检测方法或双铁心磁调制电流方法均无法满足复杂漏电电流的检测要求。针对这一问题,提出一种基于全相位傅里叶变换的磁调制交直流漏电电流检测方法,采用电压型单铁心磁调制互感器进行交直流漏电电流检测,可以简化互感器结构;同时采用全相位傅里叶变换进行磁调制电流解调,可以简化解调电路结构。试验结果表明,全相位傅里叶变换有效克服了非周期采样造成的频谱泄漏问题,从而使互感器具有较高的检测准确度。

全相位沃尔什双正交变换及其在图像压缩中的应用

本文提出了全相位沃尔什双正交变换和对偶双正交基向量的新概念,并提出了一种基于这种变换的、新的图像压缩算法.与JPEG压缩编码算法中的DCT变换做比较,在相同码率下,采用全相位沃尔什双正交变换的重建图像峰值信噪比与DCT变换的大致相同,而该方法最大的优点是量化简单,能对变换系数进行均一量化,从而大大缩短运算时间,且便于硬件实现.

一种基于全相位双正交三次U变换的JPEG编码的新算法

U正交函数系有良好的数据逼近性能,而全相位数字滤波器具有零相位特性,文中把二者结合起来,构造出了基于三次U系统的全相位双正交U变换(APBUT3,All Phase Bi-orthogo-nal U Transform Based on 3-Degree U System),用APBUT3矩阵作为列率变换矩阵代替离散余弦变换(DCT,Discrete Cosine Transform)对图像进行变换编码,提出了基于APBUT3的图像编码算法.由于APBUT3能有效地抑制图像的高频成分,编码时,可以用均匀的量化间隔对变换系数进行量化,也可以预处理变换矩阵代替编码的量化过程,简化了图像编码.该算法与DCT对比,当码率较大时,其编码效果与DCT基本相同;当码率较小时,用16×16的APBUT3编码的方块效应没有DCT明显,用均值滤波器对块边界像素进行平滑处理后,其方块效应可以基本消除.

基于BP神经网络和全相位快速傅里叶变换的电力系统谐波检测技术研究

在分析现有谐波检测方法的基础上,研究了基于全相位快速傅里叶变换和人工神经网络的谐波和间谐波检测算法。针对谐波检测精度不高的问题,提出了一种基于全相位快速傅里叶变换和BP神经网络的谐波检测方法,同时采用全相位快速傅里叶变换和自适应神经网络的谐波检测方法,进一步提高了谐波检测的精度。通过虚拟仪器软件开发平台Lab Windows/CVI,设计了基于全相位快速傅里叶变换和自适应神经网络的谐波检测软件。软件实现了谐波幅值和相位的检测以及总谐波畸变率的计算,并能够在总谐波畸变率超标的情况下给出警报。

全相位双正交离散Tchebichef变换图像编码与重构算法

为解决JPEG编码中量化表不易设计和低码率下重建图像的方块效应问题,结合Tchebichef函数系良好的数据逼近性能和全相位数字滤波器的零相位特性,构造了基于Tchebichef系统的全相位双正交变换(APBTT),提出了基于APBTT的低码率图像编码与重构算法。该编码算法采用均匀的量化间隔或预处理的变换矩阵对变换系数进行量化,简化并加速了图像编码过程。采用均值滤波器对重构图像块边界像素进行平滑处理可有效地消除图像的方块效应,无需复杂的图像后处理技术。APBTT的图像编码结果和编码速度方面要优于DCT-JPEG编码算法,特别适用于低码率图像压缩的应用场合。

基于全相位快速傅里叶变换和人工神经网络的电网谐波检测组合优化算法

针对现有谐波检测方法的适用范围小、测量精度低和抗干扰能力弱的缺陷,提出一种基于全相位快速傅里叶变换和人工神经网络的谐波测量组合优化算法。该方法利用全相位快速傅里叶变换对相位的优越检测能力得到谐波的相位信息,同时得到的谱线峰值可以为神经网络初始化提供依据;利用人工神经网络的自学习和抗干扰能力得到系统的谐波频率和幅值信息。仿真结果表明,基于全相位快速傅里叶变换和人工神经网络的谐波测量方法的适用范围更广,收敛速度更快,谐波检测的精度和鲁棒性也更优越。

基于小波-全相位方向滤波器组变换的多聚焦图像融合

利用全相位方向滤波器组良好的多方向性和平移不变性的特征,提出一种基于小波-全相位方向滤波器组变换的多聚焦图像融合方法。对不同聚焦图像进行小波-全相位方向滤波器组变换,采用加权平均算子对低频系数进行融合,采用局部方差准则对各个方向上的高频系数进行融合,对融合后的系数进行重构,得到高低频比例升高的融合图像。实验结果表明,与其它多聚焦图像融合算法相比,该方法显著减少均方根误差的值,提高峰值信噪比的值,使得融合图像效果好。

基于全相位快速傅里叶变换的主轴不平衡特征提取及实验

主轴作为数控机床的核心部件,因其质量不平衡而产生的振动严重影响机床的加工精度。对主轴不平衡振动进行有效抑制的前提是需要准确提取振动信号特征。为了准确提取主轴系统的不平衡振动特征,获取振动幅值和相位,提出基于全相位快速傅里叶变换的主轴不平衡振动特征提取方法,全相位快速傅里叶变换利用自身的频谱分析功能实现对信号相位和振幅的准确提取。分别通过仿真与实验的方式将该方法与其他3种方法进行振动特征提取对比,全相位傅里叶变换提取振动幅值和相位准确度和稳定性更好,提取后的振动相位准确性可达97%,而提取后进行动平衡振动抑制实验,振动量下降65.21%,进一步验证了该方法的有效性。

基于全相位Fourier变换的电力系统相量测量新方法

提出了一种基于全相位Fourier变换(apFFT)的电力系统相量测量新方法。该方法利用apFFT良好的抑制频谱泄露能力以及"相位不变性",实现了PMU装置快速、准确的相位估计,然后采用时移相位差谱校正法实现了频率以及幅度参数的估计。文中给出了算法具体的计算流程,并采用ARM9微处理器完成了新型PMU测量装置硬件设计。仿真实验表明,在无噪情况下本文方法接近于无偏估计,在参数估计的RMSE相同时,与传统算法相比,本文算法可提供7 dB左右的信噪比增益。

基于全相位傅里叶变换的多普勒信号频谱提取

针对截断效应和栅栏效应所带来的频谱泄露的问题,提出基于全相位快速傅里叶变换的多普勒信号频谱提取方法。该方法通过全相位快速傅里叶变换算法实时获取多普勒回波信号的幅度信息,进行幅度和频率的修正。理论和实测的多普勒信号仿真表明,相对于短时傅里叶变换,校正的全相位快速傅里叶变换算法提取的频谱更贴近理想多普勒信号频谱,其频谱幅度信息满足峰值识别的要求。

全相位双正交五株形滤波器组的设计与应用

提出了一种设计全相位双正交五株形滤波器组的一般方法.在保证线性相位和完全重建前提下,基于一维IDCT域全相位半带数字滤波器,利用新的全相位钻石形变换核函数和改进的准正交镜像滤波器(QMF)模型,设计了一类新的两通道五株形滤波器组(QFB),称为全相位双正交五株形滤波器组(apbQFB).然后利用apbQFB生成一种新的全相位Contourlet(apContourlet)变换,并详细研究了其在非线性估计和图像降噪方面的应用.数值实验结果表明,apContourlet的非线性估计和图像降噪性能均优于原Contourlet,可见apbQFB方法具有一定的通用性和优越性.

低信噪比场景下全相位FFT载频估计改进算法

对比传统的快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform, FFT),全相位FFT(all-phase FFT,apFFT)加入了全相位信号预处理过程,拥有相位不变特性和较好的抑制频谱泄漏的性能,对调幅(Amplitude Modulation, AM)信号的载频估计能达到较高的精度。但在无线电监测和通信信号识别等特定场景下,解调需要在低信噪比(Signal-Noise Ratio, SNR)下进行。然而在低信噪比环境下,信号往往遭受严重的干扰,为了解决低信噪比环境下AM信号的载频估计问题,提高载频估计精度,提出了基于apFFT的均值修正样条插值结合的AM载频估计算法。分别模拟了添加高斯噪声的低信噪比情况下带正弦干扰与不带干扰的实验环境,对比了样条插值与其他插值方法的优势。仿真结果表明,样条插值能够得到更平滑的插值曲线,提出的载频估计方法具有良好的抗干扰能力,并且对低信噪比环境下载频估计数据有较好的校正作用,得到的载频估计结果对比原始方法有3~5 dB的提升。

二维DFT域全相位数字滤波器设计与实现

一维全相位数字信号处理已经在谱分析、自适应、模板设计、滤波器组分析与综合等领域得到应用,但对于二维全相位理论的推导很少而且没有实现的方法.因此,本文在一维全相位信号处理方法的基础上,首先系统地分析二维全相位信号处理模式,理论推导出无窗、单窗和双窗模式下传输函数表达式;其次,首次设计出二维全相位处理的系统实现框图,并对算法复杂度进行了优化分析;还有,对二维全相位信号处理的性质进行了分析;最后,借助MATLAB实现了DFT滤波器设计并画出3D特性曲面,完成设计二维DFT全相位滤波器的理论、方法和实验验证.

全相位FFT相位差频谱校正法改进

基于全相位快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)的相位差频谱校正法由于未计及负频率的影响,导致低频信号参数估计精度下降。针对此问题,提出一种改进的全相位FFT相位差频谱校正法,该算法在计算传统FFT时,消除了负频率对频谱分析的影响。介绍了全相位频谱分析原理及全相位FFT相位差频谱校正算法,分析了负频率对低频信号频谱分析造成影响的原因。在计及负频率影响的情况下推导了非整周期采样条件下单频余弦信号的频率、幅值和相位的计算公式。仿真结果表明,计及负频率影响的算法提高了基于全相位FFT的相位差频谱校正法对低频余弦信号参数估计的精度,算法抗噪性能得到改善。

衍生于全相位FFT的双子段相位估计法

为提高给定样本数量下的相位估计精度,提出双子段测相法。该方法是从全相位快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)测相法衍生的,只需取出全相位FFT包含的N路子数据段中的首、尾两个子段,再综合这两个子段的FFT谱提取峰值谱相位信息即可完成高精度测相。理论分析了在噪声环境中,所提方法测相精度高于全相位FFT测相法的原因。仿真实验表明,在信噪比不太低的场合,双子段测相法的相位估计方差处于全相位FFT估计法和两参数克拉美罗限之间,因而具有广泛应用前景。

基于全相位IDCT滤波器的内插重采样分层编码技术

该文提出了一种基于全相位逆离散余弦变换(APIDCT)内插滤波器的重采样分层编码技术。全相位数字滤波器(APDF)是一种新型的线性相位滤波器。该文给出了APIDCT的设计方法,并通过比较几种APDF的性能,证明APIDCT在图像内插方面性能优异。在此内插方法基础上,结合重采样和自适应算术编码形成了分层图像编码技术,这种技术算法简单,适用于空间可分级编码。实验结果表明仅用其中3层,重建图像的峰值信噪比和压缩率就可达到略优于JPEG的效果,并且压缩率高时也不会出现块效应。