考虑负频分量影响的FFT插值算法

采用加矩形窗FFT插值算法,谐波的负频分量对谐波计算的误差影响较大。为了提高结果的精确性,大多采用多项余弦窗插值的方法,这些窗的主瓣较宽,降低了计算速度和实时性。为此首先分析了泄露误差的产生,然后提出了考虑负频分量影响的矩形窗插值FFT算法。由于最少只需采样2个周期,所以该算法实时性好,采样点数少,计算速度快。为了提高运算精度,考虑了各次谐波旁瓣的影响。为了减小插值FFT算法的计算量,采用三次样条函数逼近加矩形窗的插值函数,计算量小,实时性好。仿真计算结果表明,采用该方法得到的幅值和频率都具有较高的计算精度。

基于FFT的极端频率信号相位差测量方法

机械振动工程中存在极端低频和极端高频信号,现有基于FFT的频谱分析法在测量极端频率信号的相位差时存在较大误差。为改善算法性能,首先对极端频率信号进行频谱分析,阐述其中负频分量的影响,然后通过自卷积窗截取信号来减小频谱泄漏影响,提出一种基于FFT的极端频率信号相位差测量方法,并详细给出了不同窗函数对应的相位差计算公式。仿真结果表明,与传统FFT法相比,所提方法始终保持较高的相位差测量精度,特别适用于极端频率信号的相位差测量。