基于软采样的电网谐波检测算法及其实现

讨论了电网谐波检测算法的原理;研究了用于减小同步采样误差的线性内插软同步采样法,并以MCS-51单片机为核心设计实现了该谐波检测算法;实验数据表明,软采样可有效提高谐波检测精度.     

基于LabVIEW的电力谐波测量系统设计

为保证实时、准确地对电网谐波含量进行测量与分析,设计一种基于LabVIEW的电力谐波测量系统。通过传感器、数据采集卡,完成电压、电流信号的实时采集,上位机对采样数据进行滤波、加窗、快速傅里叶变换(FFT)运算,分析电压谐波。为了提高检测精度,消弱干扰,利用加窗插值算法对快速傅立叶算法进行修正,有效地抑制谐波之间的干扰和杂波及噪声的干扰,从而精确的测量各次谐波电压和电流的幅值及相位。系统的测量精度高、实时性好、操作方便、便于扩展,体现了虚拟仪器在电力监测领域的广阔应用前景。     

一种加窗插值FFT谐波分析方法

由于很难实现同步采样和整周期截断,因此,利用FFT算法分析电网谐波信号时存在频谱泄露和栅栏效应,影响算法的分析精度。加窗插值FFT是抑制频谱泄露和消除栅栏效应的有效方法,在此提出一种基于3项3阶Nuttall窗插值FFT的谐波分析方法,推导了插值系数公式以及各次谐波的频率、幅值和相位的修正公式。对该算法与Hanning窗、Blackman窗插值FFT算法进行Matlab仿真对比研究,验证了该算法具有更高的分析精度。     

基于迭代法的谐波信号基音的精确估计

为了提高谐波信号基频的频域估计精度,提出了窗函数迭代逼近方法.通过构建估计信号,比较窗函数频谱主瓣两侧的误差,给出频率、幅值估计的判断准则.运用迭代方法,不断逼近实际信号的频率和幅值.最后,详细分析了由于采样点不对称、其他次谐波旁瓣以及噪声等因素对迭代逼近精度的影响.Matlab仿真实验表明,该方法切实可行,估计精度可以提高4个数量级,且与δ基本无关.     

一种快速高精度的交流采样同步优化算法

分析了软件常规同步采样算法的误差原因并提出了一种交流采样同步优化算法。该算法在每个采样周期内，动态调整采样间隔，它能有效减小同步误差、提高测量精度。通过算法中采样间隔的补差规律，可以减少运算量，增强系统采样的实时性。     

基于Nuttall窗插值FFT算法的谐波分析

采用快速傅里叶变换(Fast Fourier Transformation,FFT)算法进行谐波分析时不易实现同步采样和整数周期截断,由此造成的频谱泄漏和栅栏效应将影响到谐波分析的精度。加窗和插值修正算法能提高基于FFT的谐波参数计算的准确度,由此提出一种用于谐波分析的加4项5阶Nuttall窗的双谱线插值FFT算法,给出了实用的插值修正公式。实验结果表明,与Blackman-harris窗、4项3阶Nuttall窗插值FFT算法相比,该算法具有更小的计算量和更高的分析精度。     

基于加窗DFT在科氏流量计信号处理中的应用

科里奥利质量流量计是一种直接测量质量流量的流量计,针对其对相位差估计精度的要求,采用一种基于加窗离散傅里叶变换(DFT)的相位差测量算法进行研究。该算法不需要整周期采样,可应用于含有谐波的信号。与传统的相位差估计算法进行仿真对比研究,通过分析噪声对估计精度的影响,研究一种改善估计精度的方法。仿真结果表明,该算法实用性好,满足科氏流量计对精度的要求。     

基于欠采样的激光测距数字鉴相方法

欠采样方法为实现全数字化接收、降低激光测距系统复杂性提供了有效途径。针对传统欠采样数字同步解调法引入干扰大的缺点,为提高系统的测量精度,提出了欠采样频域谱分析鉴相法。方法基于Nyquist采样谱分析鉴相思想,通过对欠采样后搬移到低频的频谱成分进行分析获取相位信息实现鉴相,在抵抗干扰方面具有较好的性能。在加入信噪比40 dB、杂散频率、0.1 MHz频率偏移、2次谐波的综合影响因素后的仿真结果表明,在1 MHz测距速率下,欠采样谱分析鉴相法精度为0.13,调制频率80 MHz时测距精度为0.68 mm,优于传统的欠采样数字同步解调法。因此,欠采样谱分析法更适用于高速、高精度的数字化相位差测量,提出的实现方案具有实际意义。     

基于加窗DFT的相位差高精度测量算法

本文提出一种基于加窗离散傅立叶变换(DFT)的相位差微机高精度测量算法，详细论述算法原理及实现步骤。采用该算法，相位差测量值理论上与信号频率无关，从而不需要跟踪测量信号频率，不需要对信号整周期采样。算法实现简单，计算量较小，精度高，对高次谐波和噪声具有较强的抑制能力，仿真计算和工程应用验证了其可行性和有效性。     

一种频率无关的正弦信号相量计算方法

为寻求一种频率无关的实时相量计算方法,通过分析传统算法,提出一种可变数据窗正弦相量插值计算方法。该算法通过等间隔采样获得信号一个周期左右的样本数据,采样数据计算出信号的基波频率并确定信号的一个基频周期所需的最大采样点数N,计算信号N点DFT和N+1点DFT,再利用两次DFT计算结果进行线性插值得到信号真实频点上各次谐波的实部和虚部,计算出信号各次谐波的幅值和瞬时相位。仿真分析和实际测量表明,该算法的计算精度和实时性较高,能够满足频率随机变化的应用要求。     

一种可用于声目标特征提取的超分辨率混合谱估计算法

本文研究了一种估计有色噪声中多组谐波信号参数的去耦参数估计算法。其中提出了一种基于FFT的谐波组迭代清除算法来估计谐波信号的参数,并根据谐波图的值来确定谐波信号的个数。该算法不仅计算简单并可获得较高的频率分辩率,而且对信号模型具有较强的鲁棒性。     

一种小波核函数的支持向量回归算法及应用

借助谐波小波函数在分析窄带信号方面的性能,利用支持向量回归算法,提出了一种基于谐波小波核函数和支持向量机相结合的谐波小波核支持向量回归算法,实现了小样本情况下微弱信号的精确检测.仿真和实测检测噪声数据的分析表明该算法可以有效地检测出舰船噪声中的线谱信号.     

一种加Blackman-Harris窗的电网谐波检测方法

传统的电网谐波分析方法存在很大的误差,而加窗插值算法能够很好的克服传统检测方法存在的缺点,提高电网谐波的加测精度.由于Blackman-Harris窗函数能够有效地抑制频谱分析长范围的泄露,本文采用三次样条插值修正的原理,推导了基于Blackman-Harris窗函数的三系样条插值修正公式,并利用MATLAB软件对该算法进行仿真.     

An efficient background calibration technique for analog-to-digital converters based on neural network

This paper introduces a background digital calibration algorithm based on neural network, which can adaptively calibrate multiple non-ideal factors in a single-channel ADC, such as gain error, mismatch, offset and harmonic distortion. It enables an efficient background calibration through a simple feed forward neural network and LM gradient descent algorithm. The simulation results show that in the case of a signal input close to the Nyquist frequency, for a 14-bit 500 MS/s prototype ADC, only about 40,000 data needed, the ENOB of the ADC can be increased from 7.81 to 13.06 and the SFDR from 49.7 dB to 106.8 dB assisted by a lower speed reference ADC.     

基于RMMSE的自适应滤波算法分析

针对扩展目标的高分辨距离像估计问题,在考虑接收窗外强散射中心的影响条件下,研究了以最小均方误差(MMSE)为准则的自适应滤波方法,该算法通过迭代得到各个距离单元上的距离像估计值。文中通过仿真试验分析对比了RMMSE算法、匹配滤波算法和LS算法的性能。仿真结果证明,在接收窗外存在强散射中心的情况下,RMMSE算法能够有效提取目标多个散射中心。     

基于最小均方和递归最小二乘的有源滤波器谐波检测

针对当前有源滤波器谐波检测算法的精度低、运算量大、实时性差等不足,为了获得更加理想的谐波检测结果,提出了基于最小均方和递归最小二乘的有源滤波器谐波检测算法。首先针对锁相环获取输入信号运算量大、谐波检测时间长的难题,将过负载电流作为参考输入,加快有源滤波器的响应速度,然后基于最小均方算法和递归最小二乘算法快速、准确的实现谐波检测,最后在MATLAB 1204平台对本文算法的有效性和先进性进行了仿真验证性实验。 实验结果表明,本文算法得到了较高的有源滤波器谐波检测精度,能够提高有源滤波器的补偿性能,而且具有较快的动态响应速度,改善了算法的实时性。     

基于复调制细化谱分析的轧辊偏心谐波参数估计

针对轧辊的上、下支撑辊偏心信号是密集型频谱的特点,提出了一种基于复调制细化谱分析方法的轧辊偏心谐波参数估计新方法。利用复调制细化谱分析方法准确估计出偏心谐波的频率及幅值;同时,结合快速傅里叶变换算法估计出偏心谐波的相角参数。仿真实验结果验证了该方法在偏心谐波参数估计上的有效性和可行性。     

雷达调平误差曲线的谐波分析

基于雷达天线座的调平误差曲线随方位转角按正弦规律变化,利用傅里叶级数对调平误差曲线进行谐波分析,提出调平误差曲线谐波分析法在调平、晃动量计算中的应用。     

Harmonic analysis via Kalman filtering technique

A recursive computer method for harmonic analysis of a noisy periodic signal is presented. It is shown that with a suitable model for harmonic coefficients, a simple application of Kalman filtering technique can yield minimum variance estimates of the coefficients. The proposed method is illustrated with the help of simulation results.