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基于数字相关原理的相位差测量新方法 被引量:61
1
作者 刘灿涛 赵伟 袁俊 《计量学报》 CSCD 北大核心 2002年第3期219-223,共5页
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... 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 。 展开更多
关键词 数字相关原理 相位差 测量 准确度 信号处理
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FFT法与数字相关法在相位测量上的比较 被引量:36
2
作者 路艳洁 席志红 王姜铂 《信息技术》 2007年第12期105-108,共4页
分别利用快速傅里叶变换算法和数字相关函数算法实现两正弦信号的相位差测量,通过理论阐述与试验仿真,比较两种方法的优缺点。
关键词 相位差测量 快速傅里叶变换 数字相关 比较
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基于虚拟仪器的相位测量算法研究 被引量:31
3
作者 白鹏 王建华 刘君华 《电测与仪表》 北大核心 2002年第8期20-22,26,共4页
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... 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。 展开更多
关键词 相位测量 虚拟仪器 相关分析
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基于无线传输相位差比较的变电站接地网地线分流向量及接地阻抗准确测量 被引量:35
4
作者 李谦 邵建康 +1 位作者 张波 肖磊石 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2271-2278,共8页
为避免运行变电站地线分流简单向量模值相加的处理方法带来的接地阻抗测试系统性误差,提出了基于相位无线传输原理的地线分流测量技术。在测量点实时采样记录异频测试电流幅值和相位作为基准波形信号,将波形向场区无线发射,同时,在出线... 为避免运行变电站地线分流简单向量模值相加的处理方法带来的接地阻抗测试系统性误差,提出了基于相位无线传输原理的地线分流测量技术。在测量点实时采样记录异频测试电流幅值和相位作为基准波形信号,将波形向场区无线发射,同时,在出线构架各基脚处接收该信号,用柔性Rogowski线圈测量各构架基脚所流过的异频电流向量的相位差,用测试电流参考向量减去分流向量和,得到通过接地网散流的实际电流。所开发的DF9600测量系统现场比对测量结果显示提出的向量和处理方法,较之现行的简单分流向量模测量值相加的方法计算接地阻抗更为准确;无线传输技术较好地解决了相位差的测量问题,且能甄别出地线分流和构架间的环流。 展开更多
关键词 大型接地网 接地阻抗 地线分流 相位差 无线传输 向量测量和处理
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基于相关原理的非整周期信号相位差测量算法 被引量:30
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作者 沈廷鳌 涂亚庆 +1 位作者 刘翔宇 张海涛 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2153-2160,共8页
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... 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。 展开更多
关键词 相位差测量 相关法 非整周期采样 自适应格型陷波器
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适用于非同步采样的相位差准确测量方法 被引量:24
6
作者 吴静 赵伟 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第7期73-76,共4页
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... 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。 展开更多
关键词 相关原理 相位差测量 频率测量 非同步采样 同步采样 电气测量
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相位差测量的FFT法和DTFT法误差分析 被引量:23
7
作者 张海涛 涂亚庆 牛鹏辉 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2007年第3期61-65,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 相位差测量 FFT DTFT 误差分析
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基于相位差分的脉内调制信号类型识别 被引量:25
8
作者 曾德国 熊辉 +1 位作者 龙柯宇 唐斌 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2009年第10期85-90,共6页
提出了一种工程可快速实现的常见脉内调制信号类型识别算法。首先基于相位差分重构了七种常见脉内调制信号的瞬时频率,然后对信号瞬时频率进行直方图统计和局部峰值检测,提取了10个特征参数,实现了信号的识别。其中,采用了多重相位差分... 提出了一种工程可快速实现的常见脉内调制信号类型识别算法。首先基于相位差分重构了七种常见脉内调制信号的瞬时频率,然后对信号瞬时频率进行直方图统计和局部峰值检测,提取了10个特征参数,实现了信号的识别。其中,采用了多重相位差分、信噪比阈值频率突变消除和载频粗估计等信号预处理方法,改善了算法对低信噪比环境的适应能力。计算机仿真表明,当信噪比高于4dB时,信号识别概率大于90%。硬件实现表明,信号识别所需时间小于0.2ms,算法具有一定的工程实用价值。 展开更多
关键词 识别 相位差分 直方图 峰值检测
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基于FFT的一种计及负频率影响的相位差测量新方法 被引量:23
9
作者 张海涛 涂亚庆 《计量学报》 CSCD 北大核心 2008年第2期168-171,共4页
用FFT法测量低频正弦信号相位差时,精度明显下降,甚至无法测量,其主要原因之一是模型中忽略了负频率成分的贡献。基于FFT法,提出了一种计及负频率影响的相位差测量方法,分别给出了加矩形窗和加汉宁窗对应的相位差计算公式。仿真结果表明... 用FFT法测量低频正弦信号相位差时,精度明显下降,甚至无法测量,其主要原因之一是模型中忽略了负频率成分的贡献。基于FFT法,提出了一种计及负频率影响的相位差测量方法,分别给出了加矩形窗和加汉宁窗对应的相位差计算公式。仿真结果表明,在无噪声背景下,具有很高的精度,尤其是加汉宁窗后,误差接近双精度运算的下限;在噪声背景下,该方法的测量精度也高于FFT法。提出的测量方案简单实用,特别适用于频率很低或接近奈奎斯特频率的正弦信号相位差测量。 展开更多
关键词 计量学 相位差测量 快速傅里叶变换 负频率 低频信号 离散傅里叶变换
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基于多次互相关的非整周期信号相位差测量算法 被引量:20
10
作者 涂亚庆 沈廷鳌 +1 位作者 李明 张海涛 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1578-1585,共8页
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... 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。 展开更多
关键词 相位差测量 相关法 非整周期采样 希尔伯特变换 自适应格型陷波器 频率估计
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数据延拓式相关的相位差测量方法及验证 被引量:17
11
作者 沈廷鳌 涂亚庆 +1 位作者 李明 张海涛 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1331-1337,共7页
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... 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。 展开更多
关键词 相位差测量 相关原理 非整周期采样 延拓
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相关法在超声波流量计设计中的应用 被引量:13
12
作者 于光平 陈强 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2008年第2期207-211,共5页
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... 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. 展开更多
关键词 超声波流量计 数字信号处理器 相关算法 插值算法 相位差测量
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Nuttall窗加权谐波分析算法及其在电能计量中的应用 被引量:17
13
作者 温和 滕召胜 +2 位作者 李聪聪 贺静丹 魏双双 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1823-1828,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 Nuttall窗 谐波分析 频谱泄漏 相位差 电能计量
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周期信号相位差的高精度数字测量 被引量:16
14
作者 江亚群 何怡刚 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第11期116-120,126,共6页
提出一种两周期信号中同频率分量相位差的高精度微机测量算法,论述了算法原理及窗函数选择准则等关键技术。该算法不需要跟踪周期信号的频率,不需要整周期采样,可测量两周期信号中任意同频率分量间的相位差;算法实现简单,计算量较小,精... 提出一种两周期信号中同频率分量相位差的高精度微机测量算法,论述了算法原理及窗函数选择准则等关键技术。该算法不需要跟踪周期信号的频率,不需要整周期采样,可测量两周期信号中任意同频率分量间的相位差;算法实现简单,计算量较小,精度高,对各谐波分量之间的相互干扰和噪声具有较强的抑制能力。仿真计算和实际应用验证了算法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 相位差 快速傅里叶变换 窗函数 测量
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低信噪比正弦信号相位差测量算法对比研究 被引量:15
15
作者 曾玲 陈伟 陶金 《电子测量技术》 2017年第1期71-75,89,共6页
相位差测量技术在许多领域有着广泛的应用,目前存在多种测量算法但并没有关于低信噪比正弦信号相位差测量的专题研究,针对这一问题研究了7种相位差测量算法的适用性和优缺点,其中包括相关分析法、傅里叶变换法、希尔伯特变换法、三参数... 相位差测量技术在许多领域有着广泛的应用,目前存在多种测量算法但并没有关于低信噪比正弦信号相位差测量的专题研究,针对这一问题研究了7种相位差测量算法的适用性和优缺点,其中包括相关分析法、傅里叶变换法、希尔伯特变换法、三参数法、数字锁相放大法、基于互相关的最小二乘法及正交延迟估计算法,详述了各算法的理论分析,并给出了具体算法在低信噪比条件下的MATLAB仿真结果,研究表明,三参数法、傅里叶变换法、数字锁相放大算法以及基于互相关的最小二乘法可以满足低至-20dB的正弦信号相位差的测量,测量精度达到5%以内,并且对于小相位差的测量有着良好的效果。 展开更多
关键词 正弦信号 低信噪比 相位差测量 MATLAB
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基于相位差测距的RFID室内定位系统设计 被引量:14
16
作者 蓝威涛 张卫强 +1 位作者 罗健宇 蒋金涛 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第10期85-88,91,共5页
针对当前室内定位的广泛需求及传统室内定位技术的缺陷,设计了一种基于相位差测距的射频识别(RFID)室内定位系统。系统主要由RFID阅读器、电子标签、STM32模块组成,3个电子标签固定在特定位置作为信标节点,1个RFID阅读器作为移动节点发... 针对当前室内定位的广泛需求及传统室内定位技术的缺陷,设计了一种基于相位差测距的射频识别(RFID)室内定位系统。系统主要由RFID阅读器、电子标签、STM32模块组成,3个电子标签固定在特定位置作为信标节点,1个RFID阅读器作为移动节点发射与接收超高频信号,STM32模块根据测得的相位差计算相应的距离,并利用改进后的三边定位法,确定阅读器的位置。在实验室对进行了设计并测试,结果表明:该系统能很好地完成定位功能,定位精度达到厘米(cm)级,可满足众多领域的应用需求。 展开更多
关键词 相位差测量 射频识别 定位 STM32
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基于相关原理的相位差测量改进算法及应用 被引量:13
17
作者 沈廷鳌 涂亚庆 +1 位作者 李明 张海涛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第21期177-182,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 相位差测量 相关原理 非整周期采样 零相位
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DFT算法频率和相位差测量不确定度评估 被引量:11
18
作者 彭钰钦 涂亚庆 杨辉跃 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2020年第9期17-22,共6页
由于存在测量误差,测量结果就带有不确定性,测量不确定度是评估测量结果质量高低的重要指标。将采样长度与信号周期比值分为整数和小数部分,推导出离散傅里叶变换(DFT)算法频率和相位差的测量误差;运用B类不确定度评估方法,分别分析由... 由于存在测量误差,测量结果就带有不确定性,测量不确定度是评估测量结果质量高低的重要指标。将采样长度与信号周期比值分为整数和小数部分,推导出离散傅里叶变换(DFT)算法频率和相位差的测量误差;运用B类不确定度评估方法,分别分析由频谱泄漏、加窗和栅栏效应造成的频率测量不确定度,得到频率测量合成不确定度表达式;通过相位差测量误差与频率测量误差的关系,推导出相位差不确定度表达式;最后通过计算分析,验证了频率和相位差测量误差、测量不确定度与采样长度的关系,分析结果表明了评估过程的可行性和有效性。 展开更多
关键词 DFT 频率测量 相位差测量 不确定度评估
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基于数字同步解调原理的相位差测量新方法 被引量:11
19
作者 贾方秀 丁振良 袁峰 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2009年第4期78-80,共3页
详细分析了数字同步解调原理,并在此基础上提出了一种新的同步解调原理结合模拟混频的快速测相方法,介绍了该方法在相位法激光测距中的具体实现过程。并在MATLAB/Simulink环境下建立了该方法的仿真模型,给出了仿真结果。由仿真结果可知... 详细分析了数字同步解调原理,并在此基础上提出了一种新的同步解调原理结合模拟混频的快速测相方法,介绍了该方法在相位法激光测距中的具体实现过程。并在MATLAB/Simulink环境下建立了该方法的仿真模型,给出了仿真结果。由仿真结果可知,最大的测相误差是0.25°,平均测相误差为0.02°,误差标准方差为0.09°。在相位法激光测距系统中使用该方法,在精测主频为150 MHz的情况下,可得到最大的测距误差为0.69 mm,平均测距误差为0.056 mm.该方法适合在高精度、实时测相场合中使用,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 数字同步解调 相位差测量 MATLAB/SIMULINK
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Multisim中相位差测量电路的设计 被引量:10
20
作者 许志华 《国外电子测量技术》 2011年第12期63-65,75,共4页
Multisim提供了许多便捷功能,但其在正弦稳态等电路分析中不能直接测量电压相位差。为解决这一问题,设计了基于运放电路和软件自带工具的相位差测量电路。介绍了电路的组成及工作原理,通过对所设计电路本身和实例电路的仿真进一步说明... Multisim提供了许多便捷功能,但其在正弦稳态等电路分析中不能直接测量电压相位差。为解决这一问题,设计了基于运放电路和软件自带工具的相位差测量电路。介绍了电路的组成及工作原理,通过对所设计电路本身和实例电路的仿真进一步说明电路的测量方法,同时对电路中相关参数的误差进行了详细分析,结果表明该电路测量频率范围宽、精度高,可用于相位差电路的直接测量。 展开更多
关键词 仿真 相位差测量 误差分析
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