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谐波分析的加窗插值改进算法 被引量：107
1
作者 黄纯 江亚群 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第15期26-32,共7页
加窗插值FFT是电力谐波分析的常用算法,文中在两方面对该算法进行了改进.提出了一类新的离散窗函数--矩形自卷积窗.m阶矩形自卷积窗由m个矩形窗通过卷积运算生成,其幅频特性在零点处的1～m-1阶导数均为0;谐波分析时,加这类窗可以最大限... 加窗插值FFT是电力谐波分析的常用算法,文中在两方面对该算法进行了改进.提出了一类新的离散窗函数--矩形自卷积窗.m阶矩形自卷积窗由m个矩形窗通过卷积运算生成,其幅频特性在零点处的1～m-1阶导数均为0;谐波分析时,加这类窗可以最大限度地减小基波及各次谐波相互之间的频谱泄漏;另外,给出了适合新窗的插值算法,并对插值算法的一些常规做法进行了改进.基于新窗的改进算法易于实现,能显著提高谐波分析精度和减小计算量.仿真分析和实践验证了其可行性和有效性. 展开更多
关键词 电能质量 谐波分析 离散傅立叶变换 窗函数 加窗插值算法
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高速铁路无砟轨道不平顺谱 被引量：80
2
作者 康熊 刘秀波 +3 位作者 李红艳 杨飞 高建敏 翟婉明 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期687-696,共10页
研究提出了我国高速铁路无砟轨道不平顺谱的计算方法、轨道不平顺谱拟合公式及轨道不平顺谱图.为提高轨道不平顺谱的计算精度,研究提出了基于线性插值和小波分析方法的轨道不平顺检测数据异常值和趋势向剔除算法.同时通过不同窗函数长... 研究提出了我国高速铁路无砟轨道不平顺谱的计算方法、轨道不平顺谱拟合公式及轨道不平顺谱图.为提高轨道不平顺谱的计算精度,研究提出了基于线性插值和小波分析方法的轨道不平顺检测数据异常值和趋势向剔除算法.同时通过不同窗函数长度、不同窗函数和不同谱估计方法的轨道不平顺谱计算对比分析,确定了轨道不平顺谱的计算方法.利用高速综合检测列车检测数据计算确定了高速铁路无砟轨道不平顺谱及其拟合公式,并引入倍频能量表反映高速铁路无砟轨道周期结构的影响.由轨道不平顺谱拟合公式与倍频能量表共同构成的高速铁路无砟轨道不平顺谱,为高速铁路设计、评估和养护维修等提供了依据. 展开更多
关键词 高速铁路 轨道不平顺谱 窗函数 谱估计 拟合公式 倍频能量表
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关于电力系统FFT谐波检测存在问题的研究 被引量：46
3
作者 郑恩让 杨润贤 高森 《继电器》 CSCD 北大核心 2006年第18期52-57,共6页
快速傅立叶变换FFT(Fast fourier transform)是应用最广泛的一种谐波检测方法,但利用FFT进行谐波测量时存在较大的误差,影响谐波分析结果准确性,无法直接应用于电力系统谐波分析中。对使用FFT进行电力系统谐波检测时存在的问题从产生原... 快速傅立叶变换FFT(Fast fourier transform)是应用最广泛的一种谐波检测方法,但利用FFT进行谐波测量时存在较大的误差,影响谐波分析结果准确性,无法直接应用于电力系统谐波分析中。对使用FFT进行电力系统谐波检测时存在的问题从产生原因和改进方法两个方面进行了详细分析和总结。分析了目前已有的改善这些问题的新途径和新方法的优缺点,表明这些方法在不同方面提高了信号的分析精度和谐波测量参数的可信度。最后对预防、补偿电力系统FFT谐波检测存在问题的措施进行了总结并提出了看法。 展开更多
关键词 快速傅立叶变换 谐波检测 电力系统 频谱泄漏 栅栏效应 窗函数
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谐波存在时的改进电能计量方法及应用 被引量：54
4
作者 温和 滕召胜 +2 位作者 胡晓光 王永 曾博 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期157-162,共6页
为减少谐波存在时的电能计量误差,本文提出一种基于三角自卷积窗的改进谐波电能频域计量算法。首先,采用三角自卷积窗对电压、电流信号进行加权处理,以抑制频谱泄漏和谐波间相互干扰;其次,运用插值FFT算法从频域实现电压、电流信号参数... 为减少谐波存在时的电能计量误差,本文提出一种基于三角自卷积窗的改进谐波电能频域计量算法。首先,采用三角自卷积窗对电压、电流信号进行加权处理,以抑制频谱泄漏和谐波间相互干扰;其次,运用插值FFT算法从频域实现电压、电流信号参数(频率、幅值和相位)的高精度估计值;最后,根据Budeanu给出的谐波电能定义,结合电压、电流信号参数实现谐波电能计量。非同步采样情况下,分别采用典型余弦组合窗(Hanning窗、Blackman-Harris窗与Rife-Vincent窗)和4阶三角自卷积窗进行谐波电能计量的仿真实验结果表明:采用三角自卷积窗函数可克服白噪声和基波频率波动影响,提高了谐波电能计量准确度。本文算法在三相多功能谐波电能表中的应用证明了其有效性和准确性。 展开更多
关键词 电能计量 谐波 FFT 窗函数 频谱泄漏
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基于Blankman-harris窗的加窗FFT插值修正算法 被引量：45
5
作者 许珉 张鸿博 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 2005年第4期99-101,共3页
直接利用FFT进行电力系统谐波分析存在较大误差,加窗插值修正算法可以较好提高测量准确性.鉴于Blankman-harris窗在抑制频谱分析长范围泄漏方面具有很优良的性能,采用了双谱线插值修正的原理,推导了Blankman-harris窗双谱线插值修正公式... 直接利用FFT进行电力系统谐波分析存在较大误差,加窗插值修正算法可以较好提高测量准确性.鉴于Blankman-harris窗在抑制频谱分析长范围泄漏方面具有很优良的性能,采用了双谱线插值修正的原理,推导了Blankman-harris窗双谱线插值修正公式,并利用MATLAB多项式逼近函数求出简洁实用的基于Blankman-harris窗的双谱线插值修正公式的逼近多项式.仿真分析表明,该修正多项式的算法实现容易,而且精度高. 展开更多
关键词 快速傅立叶变换 频谱分析 窗函数 Blankman-harris
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线性时频分析方法综述 被引量：51
6
作者 李振春 刁瑞 +1 位作者 韩文功 刘力辉 《勘探地球物理进展》 2010年第4期239-246,共8页
较详细地综述了目前已有的短时傅里叶变换、小波变换、S变换和广义S变换等几种线性时频分析方法,概括了线性时频分析方法的特点和优缺点,阐述了各种方法的发展历程。窗函数对分辨率影响巨大,是线性时频分析方法的关键,通过对窗函数的调... 较详细地综述了目前已有的短时傅里叶变换、小波变换、S变换和广义S变换等几种线性时频分析方法,概括了线性时频分析方法的特点和优缺点,阐述了各种方法的发展历程。窗函数对分辨率影响巨大,是线性时频分析方法的关键,通过对窗函数的调节和改进,可以得到不同的线性时频分析方法和相对应的时频分辨率。理论分析和试验表明,广义S变换的时频窗口能够随着频率尺度自适应地调整,具有较高的时频分辨率,在应用中具有更高的实用性和灵活性。利用广义S变换对地震数据体进行谱分解,可以得到更丰富的地震属性信息,对储层预测和油气识别有重要作用。 展开更多
关键词 时频分析 窗函数 小波变换 广义S变换 谱分解
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地震数据时频分析与分频处理 被引量：42
7
作者 蔡希玲 吕英梅 《勘探地球物理进展》 2005年第4期265-270,共6页
在地震数据处理过程中,时频分析技术可较好地描述信号和噪声的频率随时间变化的规律,即时频分析可以细致地刻画数据中各类波的时频结构和性质,其重要性在于能直观地识别、检测和分类数据,因此,可采取有针对性的措施,以提高每一个步骤的... 在地震数据处理过程中,时频分析技术可较好地描述信号和噪声的频率随时间变化的规律,即时频分析可以细致地刻画数据中各类波的时频结构和性质,其重要性在于能直观地识别、检测和分类数据,因此,可采取有针对性的措施,以提高每一个步骤的处理精度。简述了时频分析的方法原理,介绍了适应于地震数据分析的窗函数的选取方法,并展示了分频噪声压制的应用效果,说明分频处理是提高数据处理保真度的有效方法。 展开更多
关键词 时频分析 时频谱图 窗函数 噪声检测 分频处理
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基于MATLAB的FIR数字滤波器的方法设计 被引量：42
8
作者 赵颖 刘祖深 李胜寅 《国外电子测量技术》 2012年第10期35-37,共3页
数字滤波器是一种具有选择并区分不同频率功能的电路,是在时域内过滤离散信号的数字系统。采用的是窗函数法。研究的重点目的是依据FIR滤波器的特性,分析了FIR滤波器的窗函数设计方法的介绍和选择使用,并利用MATLAB信号处理工具箱来实... 数字滤波器是一种具有选择并区分不同频率功能的电路,是在时域内过滤离散信号的数字系统。采用的是窗函数法。研究的重点目的是依据FIR滤波器的特性,分析了FIR滤波器的窗函数设计方法的介绍和选择使用,并利用MATLAB信号处理工具箱来实现验证FIRDF程序的设计。给出了详细的设计理论和具体步骤,并将设计的滤波器应用到一个混和正弦波信号,以验证滤波器的性能,实验证明该滤波器达到了预期的滤波功能。 展开更多
关键词 MATLAB DF FIR 窗函数
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基于双窗全相位FFT双谱线校正的电力谐波分析 被引量：41
9
作者 张鸿博 蔡晓峰 鲁改凤 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2835-2841,共7页
基于快速傅里叶变换的电力谐波分析在非同步采样情况下存在频谱泄露,影响测量精度。为抑制频谱泄露对谐波分析的影响,分析对比了双窗全相位FFT与传统加窗FFT在抑制频谱泄露方面的特点,并通过计算证明了双窗全相位FFT在电力谐波分析中的... 基于快速傅里叶变换的电力谐波分析在非同步采样情况下存在频谱泄露,影响测量精度。为抑制频谱泄露对谐波分析的影响,分析对比了双窗全相位FFT与传统加窗FFT在抑制频谱泄露方面的特点,并通过计算证明了双窗全相位FFT在电力谐波分析中的独特优势。针对全相位频谱分析通常采用的时移相位差法存在计算量大、实时性差及存在相位模糊现象等不足,提出了一种基于双窗全相位FFT双谱线校正的谐波分析算法,利用基波频点附近的两条谱线幅值计算基波频率,进而推导了简洁实用的谐波幅值校正公式。该算法实现方便,且实时性优于相位差法。通过与传统加Hanning窗、Nuttall窗插值FFT的仿真对比验证了新算法具有更高精度,基于该算法的实验结果也验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 谐波 全相位 快速傅里叶变换 窗函数 插值
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Welch功率谱估计算法仿真及分析 被引量：40
10
作者 张峰 石现峰 张学智 《西安工业大学学报》 CAS 2009年第4期353-356,共4页
由于周期图法不满足一致性估计条件,因而在保证分辨力时方差性能很难满足实际应用需要.引入周期图法的一种改进算法,即Welch算法,通过对Welch算法进行研究和仿真,对算法的谱估计分辩力、方差等性能进行分析,讨论了分段长度、窗函数类型... 由于周期图法不满足一致性估计条件,因而在保证分辨力时方差性能很难满足实际应用需要.引入周期图法的一种改进算法,即Welch算法,通过对Welch算法进行研究和仿真,对算法的谱估计分辩力、方差等性能进行分析,讨论了分段长度、窗函数类型及分段重叠长度对算法性能的影响.仿真结果表明,合理的数据分段长度、窗函数类型及段间重叠,使Welch算法获得较好的分辩力及方差性能,算法在短数据信号谱估计时有一定的局限. 展开更多
关键词 Welch算法 谱估计 周期图法 方差性能 分辨力 窗函数
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周期图法功率谱估计中的窗函数分析 被引量：27
11
作者 魏鑫 张平 《现代电子技术》 2005年第3期14-15,共2页
在经典谱估计中 ,由 Welch提出的修正周期图法 ,由于其简单 ,易于理解 ,便于计算等优点 ,被广泛应用。本文运用 Matlab工具 ,对修正周期图法功率谱估计进行了仿真与性能分析 ,并重点分析了窗函数对谱估计的影响 ,指出了他的优缺点。
关键词 Welch 窗函数 谱估计 Matlab工具
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改进周期图法功率谱估计中的窗函数仿真分析 被引量：35
12
作者 余训锋 马大玮 魏琳 《计算机仿真》 CSCD 2008年第3期111-114,共4页
周期图法是功率谱估计的一种基本方法,但该方法不满足一致性估计条件,谱估计的分辨力和方差都很难满足实际应用需要。因此采用其改进方法(即Welch法)估计信号功率谱,并结合该方法对四种典型窗函数的谱估计性能进行了具体的仿真,就其中... 周期图法是功率谱估计的一种基本方法,但该方法不满足一致性估计条件,谱估计的分辨力和方差都很难满足实际应用需要。因此采用其改进方法(即Welch法)估计信号功率谱,并结合该方法对四种典型窗函数的谱估计性能进行了具体的仿真,就其中的频率分辨率、采样信号的数据长度与窗函数的特性等因素之间的关系,进行了详细的讨论,重点分析了窗函数对谱估计的影响,指出了它们的优缺点,得出了不同数据类型与估计方式下的功率谱标准方差的均值。最后,根据实验结果并结合窗函数的评价指标,指出了选取合适的窗函数应注意的一般原则,具有一定的实际指导意义。 展开更多
关键词 周期图 谱估计 窗函数 韦尔奇法
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谈傅里叶分析与小波分析 被引量：20
13
作者 刘令普 周洪玉 +3 位作者 何湃 郝玉斌 周彤 叶莽 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 1998年第6期79-83,共5页
通过对傅里叶分析和小波分析的详细比较，展示小波分析的特点和优越性，有助于深化对小波分析的认识和理解．
关键词 傅里叶变换 小波分析 尺度函数 窗函数
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FIR数字滤波器的DSP实现 被引量：12
14
作者 胡琥 万秋玉 周彤 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 2004年第1期122-124,共3页
针对电力质量分析仪中的信号数字滤波处理部分,基于TMS320VC5402芯片的数字信号处理功能,采用窗函数法,借助MATLAB程序设计语言,设计了FIR数字滤波器,应用DSP汇编语言编程实现了该滤波器.实践证明,该滤波器准确度高、稳定性好,易于移植... 针对电力质量分析仪中的信号数字滤波处理部分,基于TMS320VC5402芯片的数字信号处理功能,采用窗函数法,借助MATLAB程序设计语言,设计了FIR数字滤波器,应用DSP汇编语言编程实现了该滤波器.实践证明,该滤波器准确度高、稳定性好,易于移植使用,具有较强的实用性与灵活性. 展开更多
关键词 FIR数字滤波器 DSP 电力质量分析仪 窗函数 MATLAB
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基于四谱线插值FFT的电网谐波检测方法 被引量：33
15
作者 郝柱 顾伟 +1 位作者 褚建新 麻朝 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2014年第19期107-113,共7页
在采用快速傅里叶变换法分析电网中各次谐波时,因信号的非整周期截断和非同步采样而造成的频谱泄露会对检测结果的准确性造成影响。为了提高谐波检测的准确度,提出了一种基于四谱线插值的快速傅里叶变换算法。该算法通过对加窗信号的离... 在采用快速傅里叶变换法分析电网中各次谐波时,因信号的非整周期截断和非同步采样而造成的频谱泄露会对检测结果的准确性造成影响。为了提高谐波检测的准确度,提出了一种基于四谱线插值的快速傅里叶变换算法。该算法通过对加窗信号的离散频点处幅值信息的分析,利用谐波频点附近的四根谱线进行加权运算,进一步提高了谐波幅值和相位检测的准确度。通过数据拟合,得到常用的窗函数所对应的谐波分析实用修正公式。由数值仿真分析可以看出,该算法具有更高的检测精确度。仿真及实测的结果充分验证了该算法的准确性和有效性。 展开更多
关键词 四谱线插值 快速傅里叶变换 谐波检测 窗函数 数据拟合
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EMD端点效应的评价指标及抑制端点效应的窗函数法 被引量：26
16
作者 任达千 吴昭同 严拱标 《制造业自动化》 北大核心 2007年第1期21-24,共4页
在应用经验模态分解(EMD)处理数据的时候,端点效应成为影响该方法精度的主要因素,即在“筛”的过程中上下包络在数据序列的两端会出现发散现象。端点效应会增加一些虚假成分,信号的总能量也随之增加,本文提出可以计算EMD后信号的总能量... 在应用经验模态分解(EMD)处理数据的时候,端点效应成为影响该方法精度的主要因素,即在“筛”的过程中上下包络在数据序列的两端会出现发散现象。端点效应会增加一些虚假成分,信号的总能量也随之增加,本文提出可以计算EMD后信号的总能量,来评估端点效应的影响程度。为了抑制端点效应,本文提出一种新的解决方法,即在信号序列上加窗函数,仿真结果表明,窗函数法有明显的效果。 展开更多
关键词 EMD 端点效应 平价指标 窗函数
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基于分窗口相关的遥感图象配准方法 被引量：16
17
作者 李震 范湘涛 施建成 《中国图象图形学报（A辑）》 CSCD 北大核心 2001年第2期129-132,共4页
多源遥感数据的融合和综合应用必须实行严格的配准 ,若将通过选取控制点的传统方法 ,用于成象特性差异较大的图象间配准就存在较大的误差 ,为解决该问题 ,研究发展了一种基于分窗口相关的图象配准方法 ,即采用移动窗灰度相关的方法对图... 多源遥感数据的融合和综合应用必须实行严格的配准 ,若将通过选取控制点的传统方法 ,用于成象特性差异较大的图象间配准就存在较大的误差 ,为解决该问题 ,研究发展了一种基于分窗口相关的图象配准方法 ,即采用移动窗灰度相关的方法对图象上的每一点进行搜索 ,来寻找最大相关位置 ,以达到精确配准的目的 .通过将该方法应用于不同时相的 TM图象、SAR图象、不同成象方式和不同分辨率的 AVIRIS图象和航片间配准的实验表明 ,该方法能够有效地实现复杂图象间的精确配准 。 展开更多
关键词 图象配准 相关函数 循环比较算法 分窗口相关 遥感图象
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基于四谱线插值FFT的谐波分析快速算法 被引量：31
18
作者 张俊敏 刘开培 +1 位作者 汪立 陈文娟 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期139-145,共7页
由于非同步采样和非整周期截断导致快速傅里叶变换(FFT)不能准确地分析出谐波参数,加窗和插值算法经常被用来改善FFT的计算精度。在信号加窗条件下,基于四谱线插值的FFT算法基础上进行快速算法研究。该算法通过分析加窗后信号的频域表达... 由于非同步采样和非整周期截断导致快速傅里叶变换(FFT)不能准确地分析出谐波参数,加窗和插值算法经常被用来改善FFT的计算精度。在信号加窗条件下,基于四谱线插值的FFT算法基础上进行快速算法研究。该算法通过分析加窗后信号的频域表达式,利用真实谐波点附近的4根最大谱线值确定实际谱线的位置,对该次谐波进行频率、幅值和相位等参数估计。并且通过多项式拟合的方式推导出了4种典型窗函数的修正公式。根据窗函数主瓣内任意相邻谱线相位相差π的规律,提出一种快速算法,计算某次谐波开方计算量仅需要1次,大大节约了计算复杂度和计算时间。仿真实验表明,四谱线插值算法在拟合阶次较低的情况下,不仅可以获得比常用双谱线和三谱线更高的精度,还具有对偶次谐波检测精度远胜于双、三谱线插值算法的优点。 展开更多
关键词 谐波分析 窗函数 快速傅里叶变换 四谱线 插值
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经典功率谱估计及其仿真 被引量：24
19
作者 宋宁 关华 《现代电子技术》 2008年第11期159-161,164,共4页
介绍了各种经典功率谱估计方法,不仅从理论上对各种方法的谱估计质量进行了分析比较,而且通过Matlab实验仿真验证了理论分析的正确性。着重对使用比较广泛的Welch法进行了深入的研究,给出了窗函数选择的一般要求,通过仿真分析了不同的... 介绍了各种经典功率谱估计方法,不仅从理论上对各种方法的谱估计质量进行了分析比较,而且通过Matlab实验仿真验证了理论分析的正确性。着重对使用比较广泛的Welch法进行了深入的研究,给出了窗函数选择的一般要求,通过仿真分析了不同的窗函数对Welch法谱估计质量的影响,比较了他们的优缺点。最后分析了采样点数较少即短数据对Welch法谱估计质量的影响。 展开更多
关键词 经典谱估计 估计质量 WELCH法 窗函数 短数据
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数字信号处理中的加窗问题研究 被引量：17
20
作者 刘广臣 张惠安 贾爱宾 《长沙大学学报》 2003年第4期59-62,共4页
本文论述了数字信号处理中的加窗问题以及采用加窗处理的必要性,同时分别就频谱分析和LTI(线性时不变)系统设计中的加窗原理和窗效应及选窗原则等进行了较为详细的探讨.
关键词 数字信号 信号处理 窗函数 频谱分析 数字滤波器
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