基于滑动FrFT瞬时频率估计的VCO非线性度检测方法

为提高现有方法在精度、抗噪性和实时性方面的性能,提出一种基于滑动分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,Fr FT)瞬时频率估计的压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator,VCO)非线性度检测方法。首先通过滑动重叠分段VCO的输出信号减少频谱泄漏,提高抗噪性;然后利用滑动Fr FT在分析非平稳信号尤其是线性调频信号时的独特优势,检测出分段信号中间时刻点的频率,重点阐述了通过黄金分割和混沌优化相结合的方法快速搜索滑动Fr FT的最佳分数阶比,确保算法实时性能的过程;最后,通过中间时刻点频率的三次样条插值以提高精度。仿真结果表明,与现有方法相比,文中方法在信噪比为-5d B~5d B的实验环境下具有更好的性能,且计算量适中。     

VCO扫频非线性校正技术综述

VCO扫频非线性校正技术是实现高精度及高分辨率线性调频连续波(LFMCW)雷达的关键技术之一.论文从VCO调频线性度的定义人手,分析了VCO扫频非线性校正技术的原理;讨论了电抗补偿线性校正、开环线性校正和闭环线性校正技术等三种基本校正技术的最新动态,并特别介绍了低阶变频域估计校正法、频偏函数重构校正法和思维进化校正法等三种新型校正技术;最后比较和展望了VCO扫频非线性校正技术.     

基于双窗全相位FFT双谱线插值的谐波和间谐波分析算法

在利用传统快速傅里叶变换进行谐波和间谐波分析时,由于非同步采样或非整周期截断,容易影响谐波和间谐波的检测精度.本文提出了一种基于双窗全相位快速傅里叶变换双谱线插值的电力谐波和间谐波分析算法.该算法利用双窗全相位快速傅里叶变换主谱线相位值来估计信号初相位,选择紧邻峰值频点的左右两根谱线进行频率和幅值的插值校正,结合多项式...     

滑窗APDFT算法在电力谐波检测中的应用

为解决传统电力谐波检测方法在电网频率偏移时,因非同采样造成增大检测误差的问题,文中根据全相位傅里叶变换的相位不变性及滑窗傅里叶变换优越的实时性的特点,提出了一种基于滑窗全相位傅里叶变换的谐波检测新算法,并给出了该算法的实现框图.利用MATLAB对算法的计算量和实时性进行了仿真分析,验证了滑窗全相位傅里叶变换的信号处理速度比全相位傅里叶变换快一倍,并具有相位不变性,在电网频率偏移时也有较高的谐波检测精度.     

基于混合谱线插值算法的谐波分析方法

快速傅里叶变换（FFT）是电力系统谐波分析的常用方法,但FFT在非同步采样和非整数周期截断的情况下存在较大误差,无法获得较精确的谐波参数。采用基于5项Rife～Vincent（I）窗插值FFT的谐波分析算法,现有双峰谱线插值修正算法可以有效改善谐波数据准确度,但算法的精度很大程度上取决于信号频率校正系数的计算精度。而采用混合谱线插值修正算法,可得到精确的频率校正系数。仿真结果验证了该方法的可行性与有效性,并可提高谐波的检测精度。     

基于空间谱估计技术的间谐波小波检测算法

针对傅里叶算法检测间谐波时存在频谱泄漏和栅栏效应而导致检测精度不理想的问题,提出一种基于空间谱技术与连续小波变换相结合的间谐波检测算法.算法首先采用总体最小二乘-旋转不变子空间方法计算出谐波和间谐波分量的频率,再根据得到的频率确定连续小波变换的尺度因子,最后选择CMW小波对信号进行分解,由分解系数计算出各次间谐波分量的幅值和相位.仿真结果表明,该算法与傅里叶算法相比,不存在频谱泄漏和栅栏效应,有效提高了检测精度.     

FTIR干涉图相位校正技术的研究

干涉图相位校正是光谱复原的关键环节之一,目前常用的Mertz法对非线性相位误差的校正效果差,Forman法有很多的卷积运算量,实时性差。本文实验中首先以工业园大气窗口为被测对象,采集8 912点的单边干涉图数据,然后采用了共轭傅里叶变换和干涉图搬移方法对相位校正技术改进,实验研究表明,该方法消除了由傅里叶变换或离散余弦傅里叶变换引入的复数问题和相位误差,降低了干涉图对切趾函数的要求,提高了光谱分辨率和重构光谱精度,最后,定量分析汽油中MTBE的含量,对比实验表明,经过本文方法相位校正后的定量计算结果精度得到提高,该方法在工程监测中得到了很好的应用。     

新能源并网系统次同步谐波相量检测方法

新能源汇集地区产生的次同步谐波会影响电网安全稳定运行,传统傅里叶算法的次同步谐波检测精度容易受到频谱泄漏和栅栏效应的影响。为了提高次同步谐波相量的检测精度,提出了一种基于Nuttall窗和全相位傅里叶分析(apFFT)的新算法。通过将采样数据分成N段,并加两次4项5阶Nuttall窗,得到预处理后的N点数据分段再进行FFT。进而,基于apFFT和传统FFT幅值的平方关系以及apFFT自身的"相位不变性",校正幅值和频率的全相位谱分析结果。相比于特征根分析方法和插值校正傅里叶方法,该方法在保持傅里叶方法快速性的同时提高了次同步谐波检测精度。仿真结果验证了该方法的有效性。     

电力系统密集型频率信号的测量与分析

针对非同步采样条件下密集频率信号无法准确测量的问题,提出一种密集型频率信号检测方法。基于离散傅里叶变换建立密集型频率信号模型,然后对单通道观测信号做周期延拓,形成多路信号。使用可变主成分分析法进行去相关性处理。再基于极大似然盲源分离法求解密集型频率信号模型。最后根据比例系数校正各频率成分参数。仿真和实验结果表明,所提方法具有较高的精度和一定的抗噪声能力。     

基于全相位快速傅里叶变换和人工神经网络的电网谐波检测组合优化算法

针对现有谐波检测方法的适用范围小、测量精度低和抗干扰能力弱的缺陷,提出一种基于全相位快速傅里叶变换和人工神经网络的谐波测量组合优化算法.该方法利用全相位快速傅里叶变换对相位的优越检测能力得到谐波的相位信息,同时得到的谱线峰值可以为神经网络初始化提供依据;利用人工神经网络的自学习和抗干扰能力得到系统的谐波频率和幅值信息....     

全相位FFT算法在谐波测量中的应用

传统FFT算法的结果可以通过一些算法实现频谱校正,如FFT插值法、比值法等,但在对谐波参数测量时存在一定的误差,精度有限,影响谐波分析结果的准确性。本文在现有的离散频谱校正方法基础上,提出一种全相位FFT算法。该算法实现自动搜索各个谐波峰值,能够有效提高对电网谐波频率、相位和幅值的测量精度。通过matlab仿真工具,将全相位FFT算法与比值法测量结果进行比较,结果表明该算法简单实用,精度高,特别是对间谐波的检测,能有效防止频谱泄露,抗干扰能力强。     

铁路移频信号检测系统设计与实现

提出了一种基于单芯片的ZPW-2000A型铁路移频信号检测的方案。通过引入FIR数字滤波技术实现ZPW-2000A信号的主副频信号分离,使用频谱分析的方法检测移频信号的调制低频信息和上下边频信息,结合欠采样技术和Zoom-FFT技术提高低频频谱分辨率,用能量重心法校正上下边频的检测准确度,并将这种算法应用在ARM处理器上,实现了利用单芯片对移频信号的检测。测试结果表明上下边频检测误差不超过0.2Hz,调制低频检测误差不超过0.02Hz,该方案能提高铁路移频信号检测的精度,具有高集成度和高可靠性。     

函数链神经网络在打印机非线性校正中的应用

为了实现激光打印机非线性的自动校正,使用函数链神经网络对其非线性进行估计。研究了函数链神经网络的阶数和学习因子对其收敛性的影响。由于激光打印机的非线性非常严重,采用分段处理法,并根据收敛情况自动调整学习因子的大小。通过对比多组实验结果可知,函数链神经网络的收敛精度和速度都得到了显著提高。应用到激光打印机的非线性校正中,取得了很好的效果。     

低信噪比下线性调频信号的检测和高精度参数估计

Radon-Ambiguity变换(RAT)在低信噪比(SNR)下对线性能调频信号具有良好的检测和参数估计性能.RAT仅需一维搜索,比Radon-Wigner变换具有更高的运算效率.为了实现高精度参数估计缩小搜索步长而仍采用直接搜索时,运算量仍然比较大.本文提出了高效的RAT二次搜索方案来解决这个问题.该方法有2个步骤,在检测阶段,通过RAT分辨率公式求出保证最大检测概率的最大搜索步长;在估计阶段,通过Cramer-Rao界求出保证估计精度的最大搜索步长,该方法能大大减少RAT的计算量.新方法的性能为蒙特卡洛仿真所证实.     

Gradient nonlinearity correction in liver DWI using motion-compensated diffusion encoding waveforms

Objective 

To experimentally characterize the effectiveness of a gradient nonlinearity correction method in removing ADC bias for different motion-compensated diffusion encoding waveforms.

Methods

The diffusion encoding waveforms used were the standard monopolar Stejskal–Tanner pulsed gradient spin echo (pgse) waveform, the symmetric bipolar velocity-compensated waveform (sym-vc), the asymmetric bipolar velocity-compensated waveform (asym-vc) and the asymmetric bipolar partial velocity-compensated waveform (asym-pvc). The effectiveness of the gradient nonlinearity correction method using the spherical harmonic expansion of the gradient coil field was tested with the aforementioned waveforms in a phantom and in four healthy subjects.

Results

The gradient nonlinearity correction method reduced the ADC bias in the phantom experiments for all used waveforms. The range of the ADC values over a distance of ± 67.2 mm from isocenter reduced from 1.29 × 10^–4 to 0.32 × 10^–4 mm²/s for pgse, 1.04 × 10^–4 to 0.22 × 10^–4 mm²/s for sym-vc, 1.22 × 10^–4 to 0.24 × 10^–4 mm²/s for asym-vc and 1.07 × 10^–4 to 0.11 × 10^–4 mm²/s for asym-pvc. The in vivo results showed that ADC overestimation due to motion or bright vessels can be increased even further by the gradient nonlinearity correction.

Conclusion

The investigated gradient nonlinearity correction method can be used effectively with various motion-compensated diffusion encoding waveforms. In coronal liver DWI, ADC errors caused by motion and residual vessel signal can be increased even further by the gradient nonlinearity correction.

     

基于新型检测方法的单相并联有源滤波器

提出一种基于新型检测方法的单相并联有源滤波器。该有源滤波器采用新型基波相位和频率检测方法,基于该检测方法采用单周期复位积分方法计算出谐波电流。输入信号经过A/D变换得到数字信号,经过频率校正环节后可得到与输入信号基波分量相同角频率的信号,该信号再经过初相校正环节后就可以得到与输入信号基波分量同频率、同初相的相位信号,从而实现对输入信号中基波分量的跟踪。该相位检测方法不需要通过闭环校正,显著提高了检测跟踪速度,暂态响应时间小于20ms。利用该方法检测出电网电压基波分量单位正弦信号,采用单周期复位积分法,可以得到负荷电流基波分量的幅值,从而方便地计算出电流中的谐波分量。仿真和实验结果证明了所提方法的正确性和有效性。     

SOLUTIONS INCORPORATING MAGNETIC HYSTERESIS TO THE SUBHARMONIC PROBLEM IN POWER SYSTEMS

ABSTRACT

One possibility of taking care of the subharmonics in high speed protection is to filter the fundamental frequency components from the fault transients and use them for fault detection and discrimination. This is correct only if the phases and amplitudes of fundamental components during and post-subharmonic periods remain the same in transient waveforms. An attempt is therefore made to establish this aspect by a detailed study of a typical electrical network presenting subharmonics. The Dual Input Describing Function is adopted to show the subharmonic boundaries and the influence of system parameters on subharmonic oscillations. Magnetic hysteresis is incorporated in the analysis. A fifth order nonlinearity and one-third subharmonic are assumed. The theory could be easily extended to any order of nonlinearity and to any subharmonic frequency and also to a combination of subharmonics. The analysis gives a set of nonlinear algebraic equations. These equations are solved by Newton's technique using a digital computer. The solution gives a direct indication of the system susceptibility to subharmonics.     

基于APFFT和快速TLS-ESPRIT的间谐波检测方法

针对近几年广泛应用的全相位时移相位差校正法在间谐波分析中出现的多个检测问题,提出一种基于APFFT和快速TLS-ESPRIT的间谐波检测方法。首先,通过快速TLS- ESPRIT算法准确地辨识出信号中间谐波的频率;然后,对信号进行APFFT谱分析,根据其相位不变性,直接取峰值谱线的相位值作为初相位的估计;最后,计算出峰值谱线频偏量,按照全相位幅值校正公式,获取信号的幅值估计。仿真实验表明,该检测算法能够在较低信噪比环境下有效地检测间谐波,且具有较高的检测精度。     

500 MS/s 12位流水线ADC的设计研究

在超高速高精度模数转换器(ADC)设计中,低压运算放大器及其数字辅助校准算法至关重要。基于40 nm CMOS工艺、工作电压1.1 V,设计了一款500 MS/s、12位流水线ADC。系统采用前端无采保结构及低压级间运算放大器以降低系统功耗。本文提出了一种基于数字检测的算法校准级间增益和电容失配误差,使用较小的面积和功耗有效提高了ADC的整体性能。本数字校准方案将ADC的差分非线性(DNL)和积分非线性(INL)从2.4 LSB和5.9 LSB降低为1.7 LSB和0.8 LSB。对于74.83 MHz的正弦信号,校准技术分别实现了63.14 dB的信号-失真噪声比(SNDR)和75.14 dB的无杂散动态范围(SFDR),功耗为123 mW,满足设计指标,证明了带有数字校正的低压流水线ADC设计的有效性。