基于数字相关原理的相位差测量新方法

提出了一种基于数字相关原理的相位差测量新方法。该方法直接对两被测信号作互相关运算 ,并利用相关和正弦函数的一些性质 ,使部分噪声分量被有效地与有用信号相分离 ,从而提高了抗随机干扰能力和测量的准确度。理论分析和数字仿真结果表明 :该方法具有不必预先知道正弦信号频率、抗随机干扰能力强等特点 ;其测量准确度与信号的信噪比和数据采集卡的位数有关 。

采用数字相关法测量相位差

本文提出了一种用数字相关法测量相位差的方法 ,并加以详细讨论和误差分析。本方法具有精度高、抗干扰能力强、硬件少、适用于低频测量等特点。

Nuttall窗加权谐波分析算法及其在电能计量中的应用

采用FFT进行电网信号谐波参数分析时存在频谱泄漏,准确度较低。研究提出了一种基于Nuttall窗函数的频谱相位差校正算法,分析了Nuttall窗函数的时域、频域特性,建立了频谱相位差校正算法的流程,推导了信号谐波参数计算式,给出了算法在三相谐波电能计量中的实现方法。采用Nuttall窗对电压、电流信号进行加权,利用Nuttall窗旁瓣电平低、旁瓣衰减快的特点可有效减少频谱泄漏;运用频谱相位差校正方法进行信号频谱校正与分析,不必求解高次方程即可实现电网信号谐波参数分析。仿真与实际运行结果表明,非同步采样情况下,本文算法可以准确地实现电网信号谐波分析,实现电能的准确计量。

基于相关原理的相位差测量改进算法及应用

为提高相关法在非整周期采样情况下的相位差测量精度,增强算法的动态响应能力,提出了一种基于相关原理的相位差测量改进算法。该算法利用原两路同频信号产生具有90°相移的两个参考信号,经零相位滤波后,将原两路信号分别与两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。理论分析和实验结果表明,该算法具有不必预先知道信号频率的特点,测量精度不受采样是否整周期的影响,且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,更具鲁棒性和普适性。

伊犁马速度赛体尺与速度的相关性分析研究

【目的】研究伊犁马速度赛体尺和体尺指数与速度之间的相关性。【方法】测定速度赛中不同比赛项目伊犁马的体高(X1)、体长(X2)、胸围(X3)和管围(X4),并计算体长率(X5)、胸围率(X6)和管围率(X7),并用SPSS18.0软件分析其与速度之间的相关性。【结果】体高、管围、管围率与四个比赛项目的速度有显著或极显著的相关性。【结论】短距离比赛项目(1 000 m、2 000 m)中体高越高、管围和管围率越小,速度越快;中长距离比赛项目(3 000 m、5 000 m)中体高越高、管围、胸围率和管围率越小,速度越快;长距离比赛项目(10000 m)的速度与体尺无显著相关关系。

基于虚拟仪器的相位测量算法研究

将虚拟仪器技术用于信号的相位测量,介绍了两种基于虚拟仪器的相位测量算法:过零法和相关分析法。通过实验数据,分析了两种算法的误差。与传统的硬件电路相位测量方法相比,基于虚拟仪器的相位测量算法具有测量精度高,抗干扰能力强,电路组成简单等优点。

数据延拓式相关的相位差测量方法及验证

为提高相关法在非整周期采样情况下的相位差测量精度,提出一种数据延拓式相关的相位差测量方法。通过分析相关法相位差测量存在误差的根本原因,得出抑制相位差测量误差的方法:首先,对采样信号作周期预估计;然后,对数据长度是否整周期进行判断,对非整周期的数据长度作整周期数据延拓处理,使相关计算的长度恰好或者近似为整周期,从而达到提高相关法相位差测量精度的目的;最后,利用相关法相位差计算公式计算得到信号的相位差。对振动、测试系统中常出现的加性高斯白噪声信号的实验表明:该方法可以显著提高相位差测量精度。

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。

适用于非同步采样的相位差准确测量方法

提出了一种基于相关原理的电信号相位差准确测量方法,在同步采样条件下,对电压、电流信号作归一化处理后得到的2信号的互相关函数在初始时刻的值直接反映了它们之间的相位差。电信号频率发生波动时,同步采样变成非同步采样,根据相关函数的原理式进行推导得到改进的相位差测量算法。并对其在实际测量中的主要不确定源进行了分析,定量地给出它们对改进算法测量质量的影响程度。该方法可同时测量出相位差和信号的频率,具有较高的准确度, 适用于同步采样和非同步采样两种情况。实验及仿真结果均验证了该方法的有效性。

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。

数字式相位差测量方法及精度分析

相位差变化率是最近提出的用于快速无源定位的观测量。该文研究相位差的高精度测量方法 ,提出了一种正交双通道数字式的相位差测量方法。通过对信号频谱的分析 ,计算了测量系统输出的信噪比 ,从而得出了相位差测量的理论精度 ,随后进行仿真分析验证了理论精度。理论分析和仿真实验证明 。

基于虚拟仪器的翻车机传动系统扭矩测试算法研究

针对应用虚拟仪器技术测量旋转动力机械扭矩的原理与算法进行了研究,提出一种频率跟踪基于相位差测量扭矩新方法.通过相关法相位差测量算法获得扭转角大小,实现了扭矩的测量,利用相关和正弦函数的一些性质,使部分噪声分量被有效地与有用信号相分离,从而提高了抗随机干扰能力和测量的准确度.运用广义预测方法,使采样频率跟踪被测信号频率的变化,实现整周期采样,保证测量精度.这种测量方法以灵活的软件功能代替固化硬件,提高了系统的可靠性和测量精度.

基于数字正交变换的相位差测量方法及误差分析

阐述了一种基于数字正交变换的相位差测量方法,理论上详细讨论和分析了取样数据长度、信噪比以及A/D转换器的量化比特数对相位差测量精度的影响,最后给出了数值仿真结果及结论。

相关原理在测试领域的应用分析

在虚拟仪器技术应用比较广泛的测试领域,软件算法占据着越来越重要的作用。阐述了相关分析的原理,以及相关分析在相位差测量,速度测量中的应用分析。

相位差测量的FFT法和DTFT法误差分析

对噪声背景下FFT法和DTFT法的相位差测量误差进行了分析。应用误差理论,分别推导出了高斯白噪声背景下FFT法和DTFT法的相位差估计均方根误差的计算公式。针对不同的泄漏误差系数、采样序列长度和信噪比条件,进行了计算机仿真验证,仿真结果与公式计算结果相吻合。理论分析和仿真结果均表明,对于相同的信噪比和采样序列长度,DTFT法的相位差估计均方根误差在理论上为一恒定值,且始终等于FFT法估计误差的理论下限。

移相相关法计算相位差的研究

为了提高相位式测距仪的测量精度,采用移相相关方法来估计两同频正弦信号的相位差。首先将每路信号移相2π后和原信号做相关来计算自相关,以减少噪声的影响;其次用少许数据初步估算相位差,并将一路信号移相,使两路信号的相位差移到π/2(或3π/2)附近;然后用较多的采样数据计算两路信号的相位差,将结果再减去移相量得到最终的相位差。同时分析了频率误差对相位差计算精度的影响,进行了理论分析和仿真实验验证。结果表明,该方法计算的误差大大减小。这对提高测距仪的测量精度是有帮助的。

计及负频率的DFT与DTFT相位差测量误差分析

针对噪声背景下计及负频率的DFT(Discrete Fourier Transform)与DTFT(Discrete Time Fourier Transform)相位差测量误差问题,用误差理论分别推导出高斯白噪声背景下计及负频率的DFT与DTFT相位差估计方差计算公式。对不同的泄漏误差系数、采样序列长度及信噪比,在负频率影响条件下进行计算验证。结果表明,仿真结果与计算结果一致,表明相位差测量误差分析公式的正确性。提升频率估计精度、增加采样序列长度、提高信号信噪比,可有效提升计及负频率的DFT与DTFT相位差测量方法精度。采样序列长度大于2048点或信噪比大于5 d B时,相位差测量精度提升有限,且DTFT相位差测量方法对频率估计精度更敏感。

相关法在超声波流量计设计中的应用

针对超声波流量计设计中采用相位差法测量流量时干扰信号影响被测信号过零时刻波形,从而严重影响测量精度的问题,讨论了利用超声波测量流量的常用方法以及相关原理和插值原理,论述了超声波流量计设计时相关原理在相位差法测量流量中的具体应用,研究了相关算法中关键参数的计算方法以及插值算法对提高测量精度的作用.利用Matlab软件对系统进行了仿真,结果表明:将相关算法和插值算法应用于相位差法流量测量中,可提高超声波流量计的测量精度和抗干扰能力.

基于Blackman-Harris相位差校正信号谐波分析方法

运用快速傅里叶变换(FFT)进行电力谐波分析时很难做到同步采样和整周期截断,造成的频谱泄漏将影响谐波分析精度。本文引入Blackman-Harris窗函数,分析其时域和频域特性,采用Blackman-Harris窗对谐波信号进行加权,结合相位差校正原理,用于谐波分析。推导了信号基波及各次谐波频率、幅值和初相角的计算式,对常规的频谱相位差校正方法进行了改进。仿真结果表明,应用Blackman-Harris窗相位差校正信号谐波分析法的运算时间与加其他余弦窗的运算时间相比没有明显增加,计算精度却显著提高。本文提出算法实现简单,精度高,通用性强,可应用于高精度电能计量和电能质量分析。

Multisim仿真中的相位差测量

Multisim是一款很好的仿真软件,但是它在进行相位差测量时不能直接读数,为解决这一问题,提出了一种由测量放大器与波特图仪构建的测量电路。详细介绍了该测量电路的结构、工作原理及参数设置。通过实例电路的仿真测量,说明了测量方法及测量误差。测量结果表明该测量电路在Multisim中可完成对正弦电路中任意电压的相位差测量并直接显示,测量精度高。