基于多相滤波结构的Zoom FFT及其FPGA实现

1

作者 杨硕 裴东 +1 位作者 王全州 杨鸿武 《电测与仪表》 北大核心 2010年第10期73-77,共5页

针对传统Zoom FFT算法运算量大、处理速度低的缺点,本文提出了一种适合于FPGA芯片实现Zoom FFT算法的结构,对这种结构进行了设计并用FPGA实现了该结构。在硬件实现时,改进了传统的多相滤波器的硬件实现方法,并将改进的多相滤波器和DDS... 针对传统Zoom FFT算法运算量大、处理速度低的缺点,本文提出了一种适合于FPGA芯片实现Zoom FFT算法的结构,对这种结构进行了设计并用FPGA实现了该结构。在硬件实现时,改进了传统的多相滤波器的硬件实现方法,并将改进的多相滤波器和DDS技术应用到Zoom FFT的设计中。设计实例和硬件测试结果表明,这种结构与传统的Zoom FFT实现方法相比,占用FPGA资源少,处理速度快。 展开更多

关键词 zoom fft FPGA FIR滤波器 多相滤波器

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基于傅里叶变换光谱技术的Zoom-FFT算法研究 被引量：6

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作者 张茗璇 高教波 +3 位作者 孟合民 范喆 郑雅卫 李俊娜 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期452-456,共5页

在分析经典的Zoom-FFT算法基础上,提出一种基于傅里叶变换光谱技术的Zoom-FFT算法,用matlab仿真常规FFT算法和Zoom-FFT算法,对不同采样步长的干涉条纹进行数据处理,通过反演出的光谱曲线图和原始光谱曲线图可以看出:采样步长小于20μm时... 在分析经典的Zoom-FFT算法基础上,提出一种基于傅里叶变换光谱技术的Zoom-FFT算法,用matlab仿真常规FFT算法和Zoom-FFT算法,对不同采样步长的干涉条纹进行数据处理,通过反演出的光谱曲线图和原始光谱曲线图可以看出:采样步长小于20μm时,FFT和Zoom-FFT算法都可以反演出光谱;而当采样步长大于20μm且小于33.3μm时,FFT算法未能反演出光谱,而Zoom-FFT算法仍然可以反演出光谱。 展开更多

关键词 傅里叶变换光谱技术 采样定理 采样步长 fft zoom—fft

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ZOOM-FFT算法在数字音频分析仪中的实现 被引量：3

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作者 戴振华 纪海林 徐运涛 《兵工自动化》 2007年第10期82-83,89,共3页

一种基于数字信号处理(DSP)技术的音频分析系统,采用细化频谱分析(ZOOM-FFT)算法,对音频处理中的频谱进行分析。首先对经过数字下变频和低通滤波后的信号进行整数倍抽取,再进行FFT运算以减小分辨率带宽,提高频率测量精度。仿真比较结果... 一种基于数字信号处理(DSP)技术的音频分析系统,采用细化频谱分析(ZOOM-FFT)算法,对音频处理中的频谱进行分析。首先对经过数字下变频和低通滤波后的信号进行整数倍抽取,再进行FFT运算以减小分辨率带宽,提高频率测量精度。仿真比较结果表明,该算法在音频频谱分析时能有效提高频谱的分辨率和分析带宽。 展开更多

关键词 音频分析仪 频谱细化分析 数字下变频 快速傅利叶变换

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基于DFT滤波器组实现zoom—FFT算法分析 被引量：6

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作者 李玉柏 《信号处理》 CSCD 2000年第B12期122-127,共6页

本文介绍了一种基于ＤＦＴ滤波器组实现ｚｏｏｍ—ＦＦＴ算法，该算法是利用ＤＦＴ滤波器组将待分析的信号带宽分解成多个子带，经过子带选择，再进行ＦＦＴ运算。分析表明：该算法运算效率高，能实现运算量和运算精度的折衷；与Ｙｉｐ... 本文介绍了一种基于ＤＦＴ滤波器组实现ｚｏｏｍ—ＦＦＴ算法，该算法是利用ＤＦＴ滤波器组将待分析的信号带宽分解成多个子带，经过子带选择，再进行ＦＦＴ运算。分析表明：该算法运算效率高，能实现运算量和运算精度的折衷；与Ｙｉｐ级连ｚｏｏｍ—ＦＦＴ算法比较，该算法有更大的适应性，Ｙｉｐ无修正级边ｚｏｏｍ一ＦＦＴ算法是该算法的一种特例，利用基于 ＤＦＴ滤波器组实现 ｚｐｐｍ一ＦＦＴ算法可推导出 Ｙｉｐ无修正级边 ｚｏｏｍ一ＦＦＴ算法的通用修正公式；与复调制ｚｏｏｍ一ＦＦＴ算法比较，在保证同样精度的情况下，该算法运算量为复调制ｚｏｏｍ－ＦＦＴ算法运算量的１／Ｍ（Ｍ为子带细化倍数）． 展开更多

关键词 DFT波波器组 zoom-fft算法 数字信号 信号分析

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基于TMS320C54X DSK平台的Zoom-FFT的快速实现

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作者 夏秀渝 《电测与仪表》 北大核心 2002年第3期30-32,53,共4页

重点介绍了基于复调制的细化FFT(ZFFT)的原理,并详细讨论了在TMS320C54XDSK平台上快速实现的方法。

关键词 频率细化 多采样率 DSP 频率扩展 信号分析 傅里叶变换

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基于Zoom-FFT改进DFT的辐射源信号载频频偏估计 被引量：3

6

作者 李天琪 张玉 +1 位作者 胡进 唐波 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2019年第8期18-22,共5页

为了研究辐射源的细微特征分析,针对目前主流的几种离散傅里叶变换(DFT)频偏估计算法分析载频频偏精度不够高的问题,提出一种基于细化快速傅里叶变换(Zoom-FFT)的改进DFT算法。该算法先对离散采样的信号采用Candan算法进行粗估计,再将... 为了研究辐射源的细微特征分析,针对目前主流的几种离散傅里叶变换(DFT)频偏估计算法分析载频频偏精度不够高的问题,提出一种基于细化快速傅里叶变换(Zoom-FFT)的改进DFT算法。该算法先对离散采样的信号采用Candan算法进行粗估计,再将频谱峰值周围的频段进行细化放大,然后利用2N点DFT算法对残余频率精细估计。该算法综合了上述两种算法的优点,能够在适当信噪比环境下达到很好的估计精度。文中以二次雷达信号为研究对象,仿真分析验证了算法的可行性与有效性。 展开更多

关键词 频率估计 细微特征 zoom-fft 二次雷达

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Zoom-FFT的改进、频谱反演与时-频局部化特性 被引量：7

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作者 罗利春 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期77-82,共6页

回顾了经典连续分段序列Zoom-FFT方法.定义了时间分段序列的占空比Rms.分析了在实际应用中对Rms<1的时间分段序列的Zoom-FFT处理的需求并建立了处理这种序列的新方法.提出并证明了Rms为任意值的Zoom-FFT频谱反演回实际频谱的理论公... 回顾了经典连续分段序列Zoom-FFT方法.定义了时间分段序列的占空比Rms.分析了在实际应用中对Rms<1的时间分段序列的Zoom-FFT处理的需求并建立了处理这种序列的新方法.提出并证明了Rms为任意值的Zoom-FFT频谱反演回实际频谱的理论公式和修正公式.给出了对跳频信号进行Rms=1的Zoom-FFT处理和对话带信号进行Rms<1的Zoom-FFT处理并反演回实际频谱的例子.证明Zoom-FFT方法对解决信号快速搜索和粗分析与信号细节分析的矛盾有实用价值,间断分段序列的Zoom-FFT进一步提高了分析效率.最后讨论了Zoom-FFT具有类似于小波变换的时-频局部化特性问题. 展开更多

关键词 信号分析与处理 fft zoom—fft 频谱反演 时-频局部化

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基于Zoom-FFT的改进Rife正弦波频率估计算法 被引量：9

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作者 赵强 侯孝民 廉昕 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2017年第4期731-736,共6页

Rife算法是正弦波频率估计的一种经典算法,但其根本缺陷在于低信噪比且被估计频率接近量化频率点时估计性能差。本文通过分析Zoom-FFT的基本原理,验证了其具有可控的局部频谱放大功能,进而提出了一种改进的Rife频率估计算法。通过对信... Rife算法是正弦波频率估计的一种经典算法,但其根本缺陷在于低信噪比且被估计频率接近量化频率点时估计性能差。本文通过分析Zoom-FFT的基本原理,验证了其具有可控的局部频谱放大功能,进而提出了一种改进的Rife频率估计算法。通过对信号进行Zoom-FFT处理实现以被估计频率为中心的较窄频段频谱的大幅度细化和放大,然后利用Rife算法进行精确频率估计。仿真结果表明,该算法具有高于传统Rife及其改进算法的估计精度和抗噪声性能,且对真实频率与量化频率点的位置关系不敏感,但计算复杂度有一定增加。 展开更多

关键词 正弦信号 频率估计 频谱细化 Rife算法 zoom-fft

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高精度激光多普勒在线测长系统设计及算法研究 被引量：1

9

作者 梁月鹏 胡润峰 +1 位作者 刘福 廖同庆 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第2期177-183,共7页

针对激光多普勒测长系统中多普勒频率难以提取、测量精度较低的情况,设计了一款基于双光束双散射光路的高精度在线激光多普勒电缆测长仪。首先基于声光调制器引入了光学移频技术,结合高通滤波器有效滤除基底信号,提升了信噪比。接着引... 针对激光多普勒测长系统中多普勒频率难以提取、测量精度较低的情况,设计了一款基于双光束双散射光路的高精度在线激光多普勒电缆测长仪。首先基于声光调制器引入了光学移频技术,结合高通滤波器有效滤除基底信号,提升了信噪比。接着引入自适应采样算法,进一步减少系统误差、提高低速测量时的精确度;随后引入Zoom-FFT频谱细化算法以及能量重心校正算法进行频谱校正,并仿真分析了自适应采样算法和Zoom-FFT结合能量重心校正算法的精确度。搭建了实验系统,分析了系统的精确度和稳定性。实验结果表明,该系统的测量精度优于0.05%。 展开更多

关键词 激光多普勒效应 在线测长系统 光学移频 自适应采样算法 zoom-fft频谱细化 能量重心校正算法

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ZFFT与Chirp-Z变换细化选带的频谱分析对比 被引量：56

10

作者 丁康 潘成灏 李巍华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期9-12,共4页

在细化选带频谱分析中,复调制细化方法(ZFFT)和线性调频Z变换方法(Ch irp-Z变换)是常用的两种方法。通过理论分析和仿真计算,对两者在算法、特点和误差方面进行对比分析表明:对于单频率和谱线干涉不严重的多频率谐波成分,使用FFT后进行... 在细化选带频谱分析中,复调制细化方法(ZFFT)和线性调频Z变换方法(Ch irp-Z变换)是常用的两种方法。通过理论分析和仿真计算,对两者在算法、特点和误差方面进行对比分析表明:对于单频率和谱线干涉不严重的多频率谐波成分,使用FFT后进行校正,或者使用CZT细化分析,均能得到高精度的频率、幅值和相位,不必使用ZFFT;对于发生严重干涉现象的密集多频率谐波成分,ZFFT通过增大细化倍数后重采样,把干涉的各频率成分分离后进行校正可获得高精度的信号参数,但CZT只是把细化分析频带局部放大,无法消除干涉影响,提高频率分辨率也无法分离出信号的真实频率成分。通过增大采样点数,减少干涉产生的误差,CZT可以获得较高精度的信号参数,但却大大增加了运算时间。 展开更多

关键词 细化频谱分析 zoom—fft(zfft) Chin-Z变换(CZT)

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基于互相关分析与ZFFT的目标运动参数估计 被引量：2

11

作者 刘林 田进军 +2 位作者 洪滔 王振荣 刘朝辉 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1456-1460,共5页

针对频率步进雷达多个相邻脉组回波进行互相关分析,得到目标运动参数的一种估计方法.对该方法进一步分析发现,加速度估计误差将导致速度估计产生较大的偏移,为此提出一种复调制细化分析(ZFFT)的简化算法,以较小的运算量实现了加速度估... 针对频率步进雷达多个相邻脉组回波进行互相关分析,得到目标运动参数的一种估计方法.对该方法进一步分析发现,加速度估计误差将导致速度估计产生较大的偏移,为此提出一种复调制细化分析(ZFFT)的简化算法,以较小的运算量实现了加速度估计精度的明显提升,降低了速度估计误差.计算机仿真结果表明,通过互相关分析与ZFFT算法,可准确估计目标的径向加速度和速度,对原始信号进行有效补偿,从而获得高质量的高分辨力一维距离像. 展开更多

关键词 频率步进 加速度估计 速度估计 互相关 Zfft 高分辨距离像

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FFT谱连续细化分析在频域模态参数识别中的应用 被引量：2

12

作者 杨陈 代洪慧 《中国水利水电科学研究院学报》 2012年第4期277-282,共6页

在频域模态参数识别法中,传递函数的精度对模态参数的识别结果有很大的影响。针对经典传递函数算法中存在高分辨率和平滑性不能同时满足的矛盾,本文提出了一种利用FFT谱连续细化算法对传递函数在峰值处和模态耦合密集处进行加密,进而利... 在频域模态参数识别法中,传递函数的精度对模态参数的识别结果有很大的影响。针对经典传递函数算法中存在高分辨率和平滑性不能同时满足的矛盾,本文提出了一种利用FFT谱连续细化算法对传递函数在峰值处和模态耦合密集处进行加密,进而利用Levy法对加密后的传递函数进行模态参数识别的方法。数值仿真结果表明,由于加密后提高了传递函数的分辨率和精度,应用Levy法在区分密集模态和提高模态参数识别结果、抗噪声方面有较大的改进。在某大型升船机振动台模型试验中,应用本文提出的方法取得了满意的结果。 展开更多

关键词 fft谱连续细化分析 传递函数 Levy法 模态分析

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一种基于改进FFT的MPSK载波估计方法

13

作者 尚耀波 郭英 龚成 《电讯技术》 2008年第9期63-66,共4页

针对多进制相移链控(MPSK)信号相干解调中载波同步问题,提出一种基于Zoom FFT及频域内插的方法进行载波提取。该方法通过信号的非线性变换,在时频域内实现载波频率的粗估计,在此基础上通过频域内的插值校正实现载波的准确提取。仿真试... 针对多进制相移链控(MPSK)信号相干解调中载波同步问题,提出一种基于Zoom FFT及频域内插的方法进行载波提取。该方法通过信号的非线性变换,在时频域内实现载波频率的粗估计,在此基础上通过频域内的插值校正实现载波的准确提取。仿真试验结果表明,本算法提取的载波具有较高的准确性,估计的最大相对误差只有10-6量级。该方法不需要特定图案的前导字,结构简单,可估计的载波频率适应范围大,在高信噪比的情况下硬件实现系统实时性好。 展开更多

关键词 卫星通信系统 载波估计 相移键控 zoom fft 频率内插

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数字图像FFT算法及编程的探讨 被引量：6

14

作者 韩彦中 《红外技术》 CSCD 北大核心 2003年第3期27-28,36,共3页

随着计算机软件、硬件技术的迅速发展 ,离散傅里叶变换已经成为图像处理的一种重要手段。对于宽和高像素数为 2的幂数的图像可以直接采用成熟的以 2为基的FFT算法 ,而对于任意宽高的图像 ,它的FFT算法比较复杂。通过先采用插值算法对图... 随着计算机软件、硬件技术的迅速发展 ,离散傅里叶变换已经成为图像处理的一种重要手段。对于宽和高像素数为 2的幂数的图像可以直接采用成熟的以 2为基的FFT算法 ,而对于任意宽高的图像 ,它的FFT算法比较复杂。通过先采用插值算法对图像进行缩放 ,再进行基 2的FFT变换 ,然后还原图像 ,实验表明 。 展开更多

关键词 fft算法 编程 离散傅里叶变换 图像缩放 插值算法 数字图像处理

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复调制ZFFT的TMS320C25实现

15

作者 戴明桢 孙宝刚 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 1995年第5期705-709,共5页

介绍了用ＴＭＳ３２０Ｃ２５数字信号处理器实现复调制ＺｏｏｍＦＦＴ（ＺＦＦＴ）频率细化技术。在所举的例子中，用１０２４复数点选带ＦＦＴ获得了通常８１９２复数点基带ＦＦＴ的频率分辨力。实验结果表明，此种频率细化方法特别适... 介绍了用ＴＭＳ３２０Ｃ２５数字信号处理器实现复调制ＺｏｏｍＦＦＴ（ＺＦＦＴ）频率细化技术。在所举的例子中，用１０２４复数点选带ＦＦＴ获得了通常８１９２复数点基带ＦＦＴ的频率分辨力。实验结果表明，此种频率细化方法特别适用于不能同时处理Ｎ点、而又要求Ｎ点ＦＦＴ频率分辨力的频谱分析场合。文中给出的几种提高Ｃ２５ＦＦＴ运算速度的方法，使１０２４复数点ＦＦＴ的运算时间减少到１２．６ｍｓ，可供工程应用参考。 展开更多

关键词 傅里叶变换 频谱分析 傅里叶分析仪 频率分辨力

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基于频谱细化算法的超声多普勒流量计设计 被引量：1

16

作者 李云飞 冯珂珂 +3 位作者 张飞 陈斌 车延超 金岩 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第10期79-83,共5页

流量计作为一种计量传感器设备,是水务信息化综合系统的重要组成部分,其数据精度直接影响系统计量结果。本文基于频谱细化的方法设计了高精度超声多普勒流量计,该流量计采用低功耗单片机(MCU)作为主控芯片,产生频率可配置的中高频脉冲信... 流量计作为一种计量传感器设备,是水务信息化综合系统的重要组成部分,其数据精度直接影响系统计量结果。本文基于频谱细化的方法设计了高精度超声多普勒流量计,该流量计采用低功耗单片机(MCU)作为主控芯片,产生频率可配置的中高频脉冲信号,经功率放大电路后驱动由大功率金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)组成的超声波发射电路。设计了回波信号提取电路,实现回波信号的放大、噪声滤除、频差信号提取等功能。采用复调制ZOOM FFT频谱细化算法进行频谱分析,显著提高了频率分辨率和频移计算精度。经实验测试,在低流速(0.19 m/s)、中流速(0.5 m/s)和高流速(0.984 m/s)状态下,流量计测量误差分别为5.161%、2.248%和1.985%。 展开更多

关键词 流速测量 多普勒流量计 zoom fft频谱细化 智慧水务 管理系统

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微速差双转子信号分离方法精度研究 被引量：1

17

作者 张梦 潘鑫 +2 位作者 高金吉 卢加乔 马威龙 《流体机械》 CSCD 北大核心 2024年第4期1-6,27,共7页

针对提取频率相近信号特征的经典算法Zoom-FFT(ZFFT)在分离差频1 Hz以内的微速差信号时,需要足够的数据长度才能达到良好的信号分离效果的问题,为了在不增加数据长度的基础上提高信号频率分辨率,在ZFFT算法的基础上产生了ZFFT+FT算法。... 针对提取频率相近信号特征的经典算法Zoom-FFT(ZFFT)在分离差频1 Hz以内的微速差信号时,需要足够的数据长度才能达到良好的信号分离效果的问题,为了在不增加数据长度的基础上提高信号频率分辨率,在ZFFT算法的基础上产生了ZFFT+FT算法。通过LabVIEW软件仿真试验研究了该算法对频率差1 Hz和0.5 Hz的微速差信号提取精度,并与chirp Z transform(CZT)算法、ZFFT算法以及FFT算法的提取精度作了对比,通过提取结果的相对误差及方差来衡量提取精度。在同轴微速差双转子试验台进行现场试验,利用FFT对微速差信号28 s数据集的提取结果与CZT,ZFFT及ZFFT+FT算法对4 s数据集的提取结果作对比,ZFFT+FT与FFT算法的提取结果最大相差0.56 μm,验证了ZFFT+FT的实时性和精确性。结果表明,ZFFT+FT算法能够实时精准提取频率差1 Hz以内的微速差信号。研究结果可为旋转机械微速差信号的提取提供参考。 展开更多

关键词 微速差 双转子 zoom-fft Zfft+FT

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基于解析信号和带通滤波的频率细化分析 被引量：12

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作者 郭瑜 汤宝平 +1 位作者 纪跃波 秦树人 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期17-21,25,共6页

介绍了一种基于解析信号和带通滤波的频率细化分析技术 ,讨论了其和传统的频率细化分析技术相比较所具有的特点。对离线测量 ,该技术在计算机上实现时 ,分析速度和最大细化倍数均比传统方法有较大提高 ,为基于计算机平台的虚拟仪器中的... 介绍了一种基于解析信号和带通滤波的频率细化分析技术 ,讨论了其和传统的频率细化分析技术相比较所具有的特点。对离线测量 ,该技术在计算机上实现时 ,分析速度和最大细化倍数均比传统方法有较大提高 ,为基于计算机平台的虚拟仪器中的频率细化分析技术提供了一条崭新的实现途径。 展开更多

关键词 解析信号 带通滤波 频率细化 虚拟仪器 频谱分析

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电力系统低频振荡性质频域判别方法 被引量：18

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作者 冯双 蒋平 +1 位作者 吴熙 李安娜 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期2357-2365,共9页

负阻尼低频振荡和强迫功率振荡是两种典型的低频振荡,它们的发生机理和抑制措施有本质的区别。因此,准确判断低频振荡性质对选择合理的抑制措施具有较大的参考价值。根据分析,两种低频振荡的频谱分布有显著差异,据此提出了一种频域判别... 负阻尼低频振荡和强迫功率振荡是两种典型的低频振荡,它们的发生机理和抑制措施有本质的区别。因此,准确判断低频振荡性质对选择合理的抑制措施具有较大的参考价值。根据分析,两种低频振荡的频谱分布有显著差异,据此提出了一种频域判别法。首先采用复调制细化谱分析的方法对振荡数据进行精细化频谱分析,获得高分辨率和高精确度的频谱分布。在此基础上,采用反距离加权插值方法拟合频谱,对拟合值和原频谱进行比较,以判别是否存在间断点,从而辨识出低频振荡的类型。华东电网的实际系统算例验证了所提方法的有效性、抗噪性和鲁棒性。 展开更多

关键词 负阻尼低频振荡 强迫功率振荡 性质判别 复调 制细化谱分析 反距离加权插值 频域

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频率细化技术在超低频/极低频电磁信号检测中的应用 被引量：9

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作者 王兰炜 赵家骝 +1 位作者 王子影 庞丽娜 《地震学报》 CSCD 北大核心 2007年第1期59-66,共8页

离散快速傅里叶变换算法在频谱分析中得到了广泛的应用,这种算法得到的计算结果是在整个频段上的频谱信息.在一些应用中,需要了解的仅仅是某一窄带内的频谱精细结构,要求频谱的分辨率较高.而要得到一个较高分辨率的频谱,直接采用快速傅... 离散快速傅里叶变换算法在频谱分析中得到了广泛的应用,这种算法得到的计算结果是在整个频段上的频谱信息.在一些应用中,需要了解的仅仅是某一窄带内的频谱精细结构,要求频谱的分辨率较高.而要得到一个较高分辨率的频谱,直接采用快速傅里叶变换计算则会导致参加快速傅里叶变换运算的数据点数的增加,从而引起计算量和存储量的急剧增大,这样,快速傅里叶变换算法就不能满足要求了.本文介绍了基于复调制的频率细化技术的原理及其在超低频/极低频电磁接收机研制中的应用,阐述了采用这种技术如何实现高分辨率频谱的计算,并给出了理论数据和实际观测数据的计算结果. 展开更多

关键词 超低频/极低频 快速傅里叶变换算法 频率细化技术 频谱

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