提高Fourier变换轮廓术测量精度的新方法 被引量：23

1

作者 陈文静 苏显渝 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期19-22,68,共5页

在傅里叶变换轮廓术测量方法中,对离散的条纹进行DFT(离散傅里叶变换)运算,存在“栅 栏效应”,离散频谱不能完全无误地代表原连续频谱分布,相当于在频域内发生了谱信息损失。为了减小由“栅栏效应”引入的位相误差,采用了对条纹进行空... 在傅里叶变换轮廓术测量方法中,对离散的条纹进行DFT(离散傅里叶变换)运算,存在“栅 栏效应”,离散频谱不能完全无误地代表原连续频谱分布,相当于在频域内发生了谱信息损失。为了减小由“栅栏效应”引入的位相误差,采用了对条纹进行空域数值加权和外插补零方法,从而提高FTP的测量精度。计算机模拟证实了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 傅里叶变换 轮廓测量 栅栏效应 测量精度

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锂离子电池阻抗在线测量装置设计 被引量：5

2

作者 杨浩 张闯 +2 位作者 刘素贞 徐志成 陈占群 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期61-71,共11页

锂离子电池的交流阻抗能够反映电池内部信息,是电池状态在线监测的有力工具。阻抗在线测量装置的设计是实现基于阻抗的电池状态在线估计及故障预警技术的关键。本文基于嵌入式微控制器设计了锂离子电池交流阻抗在线测量装置,采用全相位... 锂离子电池的交流阻抗能够反映电池内部信息,是电池状态在线监测的有力工具。阻抗在线测量装置的设计是实现基于阻抗的电池状态在线估计及故障预警技术的关键。本文基于嵌入式微控制器设计了锂离子电池交流阻抗在线测量装置,采用全相位快速傅里叶变换算法将时域数据转换到频域,并对转换结果进行插值运算,实现了0.01 Hz~10 kHz频率范围内交流阻抗的在线测量,有效解决了当前阻抗在线测量装置基于传统快速傅里叶变换算法所产生的频谱泄露、栅栏效应以及相位计算不准确的问题。通过对不同容量、不同正极材料的电池进行静态和动态阻抗测量,验证了装置的可靠性与快速性,并且放电末期动态阻抗急剧变化特征对电池的状态具有一定的指示能力。本文设计可方便集成于电池管理系统中,在锂离子电池状态在线估计及故障预警等方面具有一定的应用价值。 展开更多

关键词 阻抗在线测量 故障预警 全相位快速傅里叶变换 频谱泄露 栅栏效应

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一种基于三谱线插值FFT的杂波抑制方法 被引量：1

3

作者 王冬华 陈少华 +1 位作者 邹成晓 夏东方 《现代防御技术》 北大核心 2024年第6期80-87,共8页

不同于传统的MTI/MTD算法,提出了一种基于三谱线插值FFT的杂波抑制方法。该方法先对回波信号进行时域加窗处理,抑制非同步采样和周期截断带来的频谱泄漏和栅栏效应,再进行傅里叶变换,采用三谱线插值估算每个距离单元上多个频率和幅度分... 不同于传统的MTI/MTD算法,提出了一种基于三谱线插值FFT的杂波抑制方法。该方法先对回波信号进行时域加窗处理,抑制非同步采样和周期截断带来的频谱泄漏和栅栏效应,再进行傅里叶变换,采用三谱线插值估算每个距离单元上多个频率和幅度分量,并将估算结果与杂波速度阈值进行比较。若高于阈值,即判定当前频率分量对应的幅度值为目标幅度值,并输出多普勒速度信息;否则判定未检测到目标。通过仿真及试验验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 频谱泄漏 栅栏效应 三谱线插值 快速傅里叶变换 杂波抑制

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基于混合卷积窗六谱线插值的多普勒信号处理

4

作者 赵晨曦 张达 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期734-740,共7页

激光多普勒测速系统信号处理的过程中,通常采用快速傅里叶变换提取多普勒频移进而计算出被测物体运动速度,由于频谱泄露和栏栅效应的影响,会导致测量精度降低。本文提出了一种四项Nuttall窗和五项Rife-Vincent窗的混合卷积窗函数结合改... 激光多普勒测速系统信号处理的过程中,通常采用快速傅里叶变换提取多普勒频移进而计算出被测物体运动速度,由于频谱泄露和栏栅效应的影响,会导致测量精度降低。本文提出了一种四项Nuttall窗和五项Rife-Vincent窗的混合卷积窗函数结合改进的六谱线插值算法来降低频谱泄露和栏栅效应所带来的影响,从而提高激光多普勒信号处理精度。搭建了双光束后向散射差动式激光多普勒测速平台,通过仿真和实测得出在加入了R_(SN)=-10 dB的高斯白噪声的情况下使用该混合卷积窗所测量的最小相对误差为0.0027%,而分别使用两个单一的窗函数测量的最小相对误差分别为0.0103%和0.0461%。从而验证了本方法的有效性。 展开更多

关键词 快速傅里叶变换 频谱泄露 栅栏效应 混合卷积窗 六谱线插值

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用于电力系统谐波分析的加窗插值FFT算法研究 被引量：38

5

作者 孙宏伟 李梅 +2 位作者 袁健华 寇晓 李彦明 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期52-55,共4页

分析了传统傅利叶算法的误差原因 ,提出了运用加窗减少泄漏误差、通过插值算法限制栅栏效应的方法。与以往加窗插值法不同的是 :利用卡当公式 (Cardan)推导出 3、4项窗的一般求解公式。用此法仿真计算电网信号的结果表明 :对于频率和幅... 分析了传统傅利叶算法的误差原因 ,提出了运用加窗减少泄漏误差、通过插值算法限制栅栏效应的方法。与以往加窗插值法不同的是 :利用卡当公式 (Cardan)推导出 3、4项窗的一般求解公式。用此法仿真计算电网信号的结果表明 :对于频率和幅值 ,各种窗具有很高的精度 ;4项窗所得相位误差较大。综合考虑频率、幅值和相位 3个因素 ,则用 3项窗精度最高 ,其旁瓣最小衰减达到 5 9 7dB ,满足电力系统谐波分析的需要。 展开更多

关键词 傅利叶变换 谐波 插值 栅栏效应

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频谱校正的复比值法 被引量：26

6

作者 陈奎孚 王建立 张森文 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期314-318,共5页

为了抑制快速傅立叶变换(FFT)栅栏效应,已经发展了多种幅值比校正法。但是研究发现:这种方法对于实信号在有些条件下,甚至会比从FFT离散谱线直接读出的误差更大。其原因是由于实信号中负频率成分对正频率谱峰的干扰。为了抑制这种干扰,... 为了抑制快速傅立叶变换(FFT)栅栏效应,已经发展了多种幅值比校正法。但是研究发现:这种方法对于实信号在有些条件下,甚至会比从FFT离散谱线直接读出的误差更大。其原因是由于实信号中负频率成分对正频率谱峰的干扰。为了抑制这种干扰,给出了复比值校正方法和复合复比值法。前者直接利用复数频谱进行校正,后者根据前者在最高谱线与其左右相邻的谱线各校正出一个频率,然后对这两个频率加权平均。仿真算例表明:复比值法对负频率成分的干扰不敏感;而复合复比值法性能优于Quinn算法。 展开更多

关键词 信号处理 频谱 快速傅里叶变换(FFT) 栅栏效应 谱泄漏

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基于定点DSP的高性能FFT谱估计 被引量：10

7

作者 何羚 张鑫 +1 位作者 王健 宋仁清 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期145-148,共4页

在借鉴现有的快速傅里叶变换频谱校正算法的基础上,提出了改进的双窗法,并根据应用系统的特点,给出了改进的定点数字信号处理扩展精度快速傅里叶变换算法。从理论上分析了改良算法的可行性,通过仿真验证了改良算法的有效性。

关键词 快速傅里叶变换 能量泄漏 栅栏效应 定点DSP 扩展精度

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基于改进加窗插值FFT的高精度谐波与间谐波检测算法 被引量：16

8

作者 陈子珍 夏冰冰 阎威武 《中国电力》 CSCD 北大核心 2015年第9期73-79,共7页

大量非线性元件的应用给电力系统带来了大量的整数次和非整数次谐波(称为间谐波),传统的谐波检测方法——快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)算法基于同步采样的方式,不适用于非整数次谐波的检测分析。频谱泄漏现象是由于有限... 大量非线性元件的应用给电力系统带来了大量的整数次和非整数次谐波(称为间谐波),传统的谐波检测方法——快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)算法基于同步采样的方式,不适用于非整数次谐波的检测分析。频谱泄漏现象是由于有限长信号的傅里叶变换与理想傅里叶变换的不同而产生的。为了消除频谱泄漏,提出了基于余弦窗的插值FFT算法,给出了K项余弦窗插值的参数估计通式,并对矩形窗和汉宁窗的插值算法通过实例进行了验证。结果表明,基于汉宁窗的插值算法在基波频率偏离额定值或者大量间谐波存在的情况下,都能在非同步采样下准确地检测出谐波和间谐波的频率、幅值和相角。同时该算法也和其他非同步采样方法进行对比,结果表明,该算法较文献中方法具有精度高、计算复杂度降低的优点。 展开更多

关键词 傅里叶变换 谐波与间谐波检测 栅栏效应 频率偏移偿相频特性

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一种用于分析电网谐波的多谱线插值算法 被引量：55

9

作者 吴静 赵伟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第8期55-60,共6页

以矩形窗为例,尝试在一定条件下以积分求和来求解离散傅里叶变换,所得表达式可直观反映非同步采样条件下频谱分析中的长、短范围泄漏效应。据此,不同于以往应用性能较好的窗函数来减小长范围泄漏效应的作法,提出一种能同时修正长、短范... 以矩形窗为例,尝试在一定条件下以积分求和来求解离散傅里叶变换,所得表达式可直观反映非同步采样条件下频谱分析中的长、短范围泄漏效应。据此,不同于以往应用性能较好的窗函数来减小长范围泄漏效应的作法,提出一种能同时修正长、短范围泄漏的多谱线插值新算法。针对长范围泄漏效应可被忽略和应被计及两种情况,将所提出新算法与已有加窗插值算法进行比较,发现已有算法是新算法的特例,而新算法具有更广泛的应用范围。以三种不同算法计算含有间谐波的信号参数,通过比较发现,新算法具有较高的准确度;利用新算法对含有高斯噪声的信号做仿真分析,结果表明其具有良好的抗干扰能力。 展开更多

关键词 电力系统 谐波 快速傅里叶变换 离散傅里叶变换 插值 泄漏效应 多谱线插值新算法

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加三角窗的频谱校正 被引量：9

10

作者 张强 张频 张明童 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期96-98,共3页

频谱校正是抑制快速傅里叶变换的栅栏效应和频谱泄漏的有效方法,但是加三角窗的频谱校正尚无文献报导。针对三角窗,给出了两种频率校正方法。第一种方法利用主瓣内的最高和次高谱线,但是需要数值法求解非线性方程。第二种方法利用最高... 频谱校正是抑制快速傅里叶变换的栅栏效应和频谱泄漏的有效方法,但是加三角窗的频谱校正尚无文献报导。针对三角窗,给出了两种频率校正方法。第一种方法利用主瓣内的最高和次高谱线,但是需要数值法求解非线性方程。第二种方法利用最高谱线左右两侧两条谱线,它存在显式解。利用单频实正弦的仿真信号对两种算法的频率、幅值和相位等恢复精度进行了考核。结果表明:1)两种方法都显著优于传统的简单谱线近似法;2)负频率的泄漏是影响精度的重要因素。 展开更多

关键词 频谱 快速傅里叶变换(FFT) 泄漏 栅栏效应 窗函数 三角窗

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基于频谱细化与插值法的特征谐波分析研究 被引量：13

11

作者 张达 金立军 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2013年第4期298-304,共7页

快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)是目前常用的特征谐波分析方法,由于受到栅栏效应和频谱泄漏的影响,其分析精度并不理想。针对特征谐波各项参数的精确估计问题,提出了基于频谱细化与插值法的特征谐波分析方法。首先利用细... 快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)是目前常用的特征谐波分析方法,由于受到栅栏效应和频谱泄漏的影响,其分析精度并不理想。针对特征谐波各项参数的精确估计问题,提出了基于频谱细化与插值法的特征谐波分析方法。首先利用细化选带傅里叶变换(Zoom-FFT)对特征谐波所在局部频段进行细化,然后使用4项5阶Nuttall窗插值法对细化后的频谱进行校正,得到各特征谐波频率、幅值、相位的精确估计。在实验部分,分别使用快速傅里叶变换、Zoom-FFT和提出的Zoom-FFT+4项5阶Nuttall窗插值法对模拟特征谐波信号和24脉波整流装置特征谐波进行了仿真实验。实验结果对比表明,本方法可以有效地抑制栅栏效应和频谱泄漏,各项参数的估计精度明显优于快速傅里叶变换和Zoom-FFT,是一种较为理想的特征谐波分析算法。 展开更多

关键词 特征谐波 快速傅里叶变换 栅栏效应 频谱泄漏 频谱细化 插值法

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基于快速傅里叶变换的谐波和间谐波检测修正算法 被引量：16

12

作者 黄峰 杨洪耕 《电网与清洁能源》 2010年第6期28-32,共5页

详细分析了FFT算法的频谱泄露和栅栏现象,研究了非同步采样下谐波和间谐波之间的频谱干扰特性,在此基础上提出了修正算法。该算法通过对FFT算法做简单变换,减少了频谱泄露误差,利用频域插值算法对谐波和间谐波分开进行分析检测,抑制了... 详细分析了FFT算法的频谱泄露和栅栏现象,研究了非同步采样下谐波和间谐波之间的频谱干扰特性,在此基础上提出了修正算法。该算法通过对FFT算法做简单变换,减少了频谱泄露误差,利用频域插值算法对谐波和间谐波分开进行分析检测,抑制了谐波和间谐波之间的相互干扰。结果表明,与直接运用FFT算法相比,提出的电力系统谐波和间谐波检测方法具有检测精度高和响应速度快的特点。 展开更多

关键词 快速傅里叶变换(FFT) 频谱泄露 频域插值 谐波 间谐波

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电力系统中谐波分析的高精度FFT算法 被引量：4

13

作者 钱昊 赵荣祥 《江南大学学报（自然科学版）》 CAS 2006年第5期547-550,555,共5页

在非同步采样情况下快速傅立叶变化存在较大的误差,特别是相位的误差,无法直接用于电力系统谐波分析.为了减小非同步采样对快速傅立叶变换的影响,提高电力系统中的谐波分析精度,文中通过加窗和插值对原算法进行了改进.仿真结果表明,改... 在非同步采样情况下快速傅立叶变化存在较大的误差,特别是相位的误差,无法直接用于电力系统谐波分析.为了减小非同步采样对快速傅立叶变换的影响,提高电力系统中的谐波分析精度,文中通过加窗和插值对原算法进行了改进.仿真结果表明,改进后的算法在非同步采样时,分析精度有显著提高. 展开更多

关键词 谐波分析 电力系统 傅立叶变换 泄漏效应 插值算法

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基于加新型自卷积窗的频谱插值谐波分析方法 被引量：1

14

作者 吕振 李晶 +1 位作者 张凤龙 柳传强 《计算机应用与软件》 CSCD 2015年第10期123-126,共4页

为了解决快速傅里叶变换在电力谐波分析方法中存在采样的不同与非整数周期截取而造成的栅栏效应和频谱泄露的问题,提出一种基于P阶三角自卷积窗改进FFT频谱插值的电力系统谐波分析方法。首先使用P阶自卷积窗截取信号,之后选取幅值最大... 为了解决快速傅里叶变换在电力谐波分析方法中存在采样的不同与非整数周期截取而造成的栅栏效应和频谱泄露的问题,提出一种基于P阶三角自卷积窗改进FFT频谱插值的电力系统谐波分析方法。首先使用P阶自卷积窗截取信号,之后选取幅值最大的频率附近的离散的频谱3条谱线进行加权平均计算来确定谐波谱线的准确位置,进而可以得到谐波的幅值、相位和频率,最后通过多项式拟合的方法,提出谐波修正的公式。通过仿真分析,所提出的自卷积窗函数能降低频谱泄露和栅栏效应带来的影响。采用改进的频谱插值算法可以提高电力谐波的检测精度,有助于对谐波的应用分析。 展开更多

关键词 谐波 快速傅里叶变换 三角自卷积窗 频谱泄露 栅栏效应

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谐波小波滤波功效分析 被引量：4

15

作者 夏洪瑞 葛川庆 董江伟 《勘探地球物理进展》 2007年第3期168-174,共7页

谐波小波在振动信号故障检测中的作用和优点已广为人知,并已在生产和科研工作中发挥了巨大作用,作为其重构算法的延伸——谐波小波滤波也逐渐引起人们的高度重视。在介绍谐波小波变换的基本定义及优良特性的基础上,给出了谐波小波滤波... 谐波小波在振动信号故障检测中的作用和优点已广为人知,并已在生产和科研工作中发挥了巨大作用,作为其重构算法的延伸——谐波小波滤波也逐渐引起人们的高度重视。在介绍谐波小波变换的基本定义及优良特性的基础上,给出了谐波小波滤波的具体实现过程。指出谐波小波由于其频域盒形特征及复滤波结果,故与其他二进小波变换滤波相比,能克服滤波过程中的频泄现象,可扩大滤波结果的应用领域。与有限脉冲响应(FIR)滤波进行了对应分析与对比,发现两者的滤波效果基本相同。谐波小波同样不能克服由傅氏变换产生的频泄和栅栏效应。通过算例,进一步验证了上述结论。 展开更多

关键词 谐波小波变换 二进小波变换 滤波算法 FIR滤波 频泄现象 栅栏效应

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