多方向振动加速度整流误差中非整周期采样的影响

为了评价非整周期采样对加速度计整流误差的影响,在以整周期采样对振动加速度整流误差分析方法的基础上,建立了非整周期采样对单方向振动加速度引起整流误差的数学模型,通过计算各个方向振动信号的平均值,推导了非整周期采样下多方向振动加速度引起整流误差的数学模型,并对该模型进行分析,给出了减小非整周期采样对整流误差影响的方法。在仿真中,引入整流误差的相对测量误差进行验证,证明了非整周期采样下单方向振动加速度和多方向振动加速度整流误差模型的有效性。

非整周期采样信号频率估计的相频匹配方法

为提高非整周期采样信号的频率估计精度,提出一种非整周期采样信号频率估计的相频匹配方法。首先,为抑制信号非整周期采样对自相关的影响,对采样信号进行加窗自相关;其次,根据加窗自相关信号初相位为零的特点生成参考信号,实现参考信号与加窗自相关信号的相位匹配;最后,根据柯西不等式,利用参考信号和加窗自相关信号构造反映参考信号和加窗自相关信号频率匹配程度的误差函数,误差函数最小值对应的频率即为信号频率估计值。计算验证和LFMCW雷达测距实验表明该方法不受信号非整周期采样的影响,有效地提高了非整周期采样信号的频率估计精度,改善了LFMCW雷达的测距精度。

电网工频信号非整周期采样误差分析

交流信号采样过程中存在着很多误差源,非整周期采样是一种重要的误差源,由于电网频率的波动,实际工程应用中整周期采样难以实现,用非整周期交流采样测量正弦信号的有效值和有功功率的大小,存在着比较大的测量误差。本文从时域角度对其研究,推导非整周期采样时域误差公式,建立非整周期交流采样测量电压电流信号有效值和有功功率的误差数学模型,分析每个参量变化对同步误差影响的大小,找出主导因素,为减少测量误差提供理论依据。

非整周期采样谐波有功功率计量的时频域分析

研究电力系统的负载问题,非线性负荷给电力系统带来了大量谐波,谐波电能计量日益受到关注。传统的有功功率计算公式只适应整周期采样方式。从有功功率的基本定义出发,研究了时域内因信号频率偏差影响,同频率以及非同频率谐波电压、电流分量因非整周期采样对有功功率计量的影响,得出时域谐波有功功率和误差计算公式。为实现基波电能与谐波电能分别计量和准确计量,结合有功功率理论和离散傅立叶算法,推导出频域谐波有功功率计算公式,通过Matlab仿真软件进行仿真,结果表明,为谐波功率计量提供了一种可行和有效的方法,并实现了准确的计量。

一种解决谐波分析非整周期采样问题的新方法

利用 FFT变换进行谐波分析 ,非整周期采样会带来较大的误差。传统的解决方法是采用频率跟踪技术实现采样的整周期性。提出了一种新的解决方法 ,有效的利用计算机的计算能力 ,用数值计算的方法极大地节省硬件的开销。在虚拟仪器软件开发过程中使用 。

非整周期采样信号相位差估计的相频匹配方法

为提高信号非整周期采样条件下相位差的估计精度,改善方法的抗噪性能,提出一种非整周期采样信号相位差估计的相频匹配方法。该方法通过两路正弦信号的分段Hilbert变换、互相关、自相关、相位加权平均等技术获得两路信号的相位差。理论分析表明,分段Hilbert变换有效抑制了正弦信号非整周期采样对Hilbert变换的影响。仿真实验结果表明,与互相关法、Hilbert变换法、数据延拓式相关法相比,该方法改善了非整周期采样信号的相位差估计方法的抗噪性能,提高了相位差的估计精度,其相位差估计误差更接近克拉美罗下限。科氏流量计流量检测实验证实了该方法的有效性。

智能变电站电能计量中非整周期采样的误差分析与补偿

随着智能变电站的发展,数字化电能表的应用越来越广泛。由于电网频率波动等原因,电压、电流信号的非整周期采样引入的频谱泄露误差较大,影响电能量的准确计量。分析了数字化电能表电能计量过程中引入的频谱泄露误差,采用过零检测计算实时频率,提出非整周期采样误差补偿方法。通过Matlab仿真验证其补偿效果,仿真数据表明该方法简单、有效,为电能量的准确计量提供了依据。

非整周期采样信号频率估计的加窗相位差法

针对相位差法频率估计精度受信号非整周期采样影响的问题,在相位差法基础上提出了非整周期采样信号频率估计的加窗相位差法。首先,利用FFT法获得信号频率粗估计值,根据频率粗估计值设计矩形窗,对采样信号重新分段,获得2段近似整周期采样的加窗信号;其次,利用第1段加窗信号求取频谱峰值所在位置;然后,利用DFT计算出2段加窗信号频谱峰值处的相位差,得到频谱峰值位置校正量;最后,根据频谱峰值位置及其校正量计算频率精估计值。模拟计算和实测实验表明,所提方法有效抑制了信号非整周期采样带来的影响,提高了相位差法的测频精度,改善了LFMCW雷达的测距精度。

非整周期采样信号频率估计的频谱分离算法

为提高持续时间短、非整周期采样条件下采样信号的频率估计精度,提出一种非整周期采样信号频率估计的频谱分离算法。该算法通过计算满足正负频率分量频谱分离且负频率分量幅值谱最大的采样信号的频谱、重构负频率分量频谱和频谱校正等技术获得非整周期采样信号频率的无偏估计。理论分析表明:算法准确实现了非整周期采样信号正频率分量频谱和负频率分量频谱的频谱分离,消除了频谱干涉对频率估计的影响,实现了非整周期采样信号频率的无偏估计。计算验证验证了理论分析的正确性,结果表明:算法的频率估计精度优于AM算法、SD算法、扩展自相关算法和两步自相关算法的频率估计精度,更接近克拉美罗下限。

周期信号的非整周期采样理论

研究了周期信号的采样理论，从理论上揭示了Ｓｈａｎｎｏｎ采样定理在应用于周期信号时的局限性。讨论了连续周期信号被均匀采样后的离散信号的频谱混迭。基于周期信号的Ｆｏｕｒｉｅｒ级数，提出了利用整周期，多整周期和非整周期采样值重构原始连续周期信号的方法。

非整周期采样算法的误差分析

对文献［１］提出的非整周期采样算法进行了误差分析。论证了该算法能消除截断误差，揭示了非整周期采样过程产生的混迭，在频域给出了因混迭而产生的测量误差的上限。

基于LabVIEW的一种解决非整周期采样问题的算法及实现

本文研究了非整周期采样导致的频率测量不准确问题,基于迭代算法提出了一种频率跟踪算法,并使用LabVIEW构建了具有采集和分析功能的虚拟仪器来加以实现。仿真结果表明,本算法能较好解决非整周期采样问题,基于此算法设计的虚拟仪器能够精确测量低频信号的频率和电压参数。

数字化变电站采样值报文非整周期采样误差分析及其补偿算法研究

数字化变电站采样值报文由于采样率低,非整周期采样现象相对于传统变电站更为明显,由此造成的频谱泄露和栅栏效应更为严重。文章从幅值误差和相位误差两个角度,通过精确的数学推导,分析了不同采样点数、不同电网频率下的傅里叶变换误差。找出了最优起始相位角的选取方法,并给出了减小误差的补偿算法,显著提高了分析精度。

25 Hz相敏轨道电路相位差测量非整周期采样误差校正算法

针对25 Hz相敏轨道电路接收器相位差测量过程中非整周期采样带来的误差问题,设计了一种基于希尔伯特数据重采样的校正算法。该算法从25 Hz相敏电路待测信号频率波动范围有限的实际出发,结合希尔伯特变换计算出待测信号的实际周期值,然后依据估测的周期值对采样信号的值进行更新,排除频率漂移的影响,提高测量精度。用仿真软件量化观察校正方法的效果,实验结果表明,在有无噪声的情况下相位和幅值的精度都很好,相位角测量误差不大于0.3°。

非整周期采样下电功率测量的误差分析

利用基于相关原理的智能仪器测量周期信号的各种电参数时,由于硬件条件的限制,非整周期采样所致误差无法被完全消除。为了减小该误差,提出一种定量修正方法,以实现电功率的精密测量。该方法以含谐波的电气信号功率测量为例,从时域平均功率定义出发,采用正弦函数的一阶T ay lor展开,推导出因非整周期采样造成的测量误差的解析表达式和相应的修正公式。实验结果表明:恰当地选择采样频率和采样周期数以减小信号周期偏差,且控制初始采样时刻,使电压和电流初始采样值的乘积接近于所测电功率的大小,这些均可在很大程度上降低测量误差。

非整周期低信噪比科氏流量计相位差测量研究

科氏流量计相位差计算易受噪声信号干扰、非整周期采样等因素影响,导致计算精度差,不能满足测量领域要求。针对该问题,并在分析非整周期信号误差产生的基础上,提出一种基于信号非整周期采样、低信噪比环境下的相位差高精度测量方法。该方法采用周期相移算法,极大抑制频谱泄漏,其核心在于对采样信号整周期化与全相位对齐;为减小噪声信号对相位差计算的影响,提出将Sign-LMS算法替代自适应陷波器中原有迭代部分,对采样信号进行滤波处理。进行了不同采样长度下端点效应抑制、滤波器效果、稳定性分析等相关实验验证,与主流相位差算法进行了实验对比,同时通过质量法水流量标准装置进行测试,其相位差平均误差在纳秒以内,同时实际工程中平均称重误差小于10 g,证明了所提出周期相移算法以及Sign-LMS自适应陷波器的有效性。

基于相关原理的非整周期信号相位差测量算法

为提高相关法在非整周期采样情况下的相位差测量精度,提出一种基于相关原理的非整周期信号相位差测量算法:首先采用自适应格型陷波器进行滤波,以求信号频率;然后利用滤波后的原2路同频信号产生具有90°相移的2个参考信号;将原2路同频信号分别与2路参考信号进行相关运算,再利用相关和正弦函数的一些性质得到相位差的计算公式。同时,针对引入两参考信号相移不是90°的情况,进行了误差分析并给出了相应的补偿措施。理论分析表明,该算法测量精度不受采样是否整周期的影响,能实现相位差的动态检测,与传统算法相比,该算法测量精度更高,抗噪性能更强。仿真分析与工程应用均证实了该算法的有效性和可行性。

基于多次互相关的非整周期信号相位差测量算法

针对工程实际中频率未知情况下存在相位差测量精度较差的问题,提出一种基于多次互相关的非整周期信号相位差测量算法:首先采用自适应格型陷波器进行滤波,以求信号频率;然后对滤波后的原2路增强信号分别进行希尔伯特变换,产生具有90相移的2路相移信号;并利用估计出的信号频率产生具有90相移的2路参考信号;将原2路增强信号和两路相移信号分别与2路参考信号进行相关运算,再利用相关和正弦函数的一些性质即可得到相位差的计算公式。实验结果表明,该算法测量精度不受采样是否整周期的影响,能实现相位差的动态检测;与传统算法相比,该算法测量精度更高,抗噪性能更强,更具鲁棒性和普适性。

基于DFT的自调整累积误差消除相位检测系统

基于离散傅里叶变换(DFT)的测量方法计算量大且必须要求整周期采样,文中针对这些问题提出了一种基于DFT的自调整累积误差消除相位检测算法。通过A/D采样电路采集波形数据,应用算法自动调整采样频率实现整周期采样并滤除由频率偏移带来的累积误差,然后结合FFT技术实现快速相位计算。该方法有效减小了由非整周期采样产生的计算误差和频率偏移带来的累积误差,能够准确稳定的得到输入信号的相位。

远动终端单元中工频信号采样误差分析

为保证电力系统安全、可靠的运行,维护系统的稳定,为用户提供优质的电能,需要使表征电力系统状态的各参数保持稳定。需要对这些参数进行监控,得到测量精度高、实时性好的数据。交流信号受电网波动(短路故障、投切机组)、谐波污染,频率改变,交流信号采样误差较大。基于常用的均方根算法在时域对工频信号采样误差进行误差分析,找出误差主导因素,并提出补偿方法,为RTU提高了测量精度,提供理论依据。