基于快速傅里叶变换的正弦信号频率高精度估计算法

为了进一步提高加性高斯白噪声背景中正弦信号的频率估计精度,提出了一种新的基于插值快速傅里叶变换(FFT)的正弦信号频率估计算法.首先,对N点正弦采样序列进行等长度时域补零延长,再进行 2N 点FFT; 然后, 搜索幅度最大离散谱线位置得到频率粗估计值; 最后, 采用幅度最大谱线以及原信号的离散时间傅里叶变换(DTFT)在幅度最大谱线左右两侧的两点抽样值进行精估计.仿真结果表明,当信号实际频率位于FFT两条离散谱线之间任意位置时,所提算法的频率估计均方根误差均接近克拉美罗下限,具有较好的一致性,估计精度高于Candan算法、Fang算法、三谱线合理结合(RCTSL)算法和Aboutanios算法, 且信噪比阈值较低,估计性能优于现有频率估计算法.     

基于加窗插值FFT和APFFT的谐波检测算法

研究加窗插值傅里叶变换(加窗插值FFT)和全相位傅里叶变换(APFFT)在电网谐波分析中的应用.详细分析了频谱泄漏效应对测最精度的影响.通过数值模拟,发现加窗插值FFT对信号的幅值和频率的检测精度很高,但对相位的检测还存在着比较大的误差,而APFFT具有相位不变性的特征,能精确地提取相位信号.将加窗捅值FFT用于幅值、频率的检测,将APFFT用于相位的检测,通过试验仿真运行表明,以上的分析结果,电网谐波的频率、幅度、相位精度都很高,达到了国家标准.     

频谱监测中的谱泄漏及其抑制方法研究

为了解决无线电频谱分析和监测中的频谱泄漏,将射频信号进行加窗处理是一种有效的方法.在分析了频谱泄漏发生的原因并且提出了避免频谱泄漏所遵循的采样原则之后,通过对各种窗函数性能的比较,选取一种性能最为优越的窗函数进行频谱泄漏的抑制.仿真结果证明,窗函数对频谱泄漏的抑制有较大改善,尤其以切比雪夫窗效果最为显著.     

数字信号处理中加窗优化处理的研究

论文阐述了模拟信号到数字信号的处理过程中,信号采样频率与加窗处理对信噪比与分辨率的影响.举例包含高斯白噪声的频率成分单一的无限衰减震荡信号进行数字采样分析时的分辨率与信噪比之间的矛盾.提出采用截断信噪比恶化部分的样点信号,然后将截断部分补零样点的办法,在不影响信号分辨率的情况下,提高信噪比.通过对该方法进行实际信号处理,收到良好的效果.     

非正弦周期函数的谐波分析的一种简捷方法

谐波分析是研究非正弦周期函数的重点之一,在数学理论上通过傅里叶变换可以求出周期函数的各次谐波,但是在工程实际中是很难获得非正弦周期函数的解析式,或者函数的解析式过于复杂不便于求积分,因此也就无法直接应用傅里叶变换。通过对畸变周期函数的波形进行等分采样获取数据序列,再以简短的三句指令对序列进行换算,获得畸变函数的各次谐波的幅值,结果证明了该方法能够简捷有效地进行非正弦周期函数的谐波分析。     

FFT扇形衰落改善算法研究

在数字信号处理中,由于被处理信号记录长度有限且在时域和频域中离散,对该信号作FFT处理时,FFT结果会产生扇形衰落。为提高FFT运算性能,对各种改善扇形衰落的方法进行了研究。基于Matlab工具,建立了通过FFT对信号鉴频的数学模型;基于增加FFT处理点数和对被处理信号加窗函数,建立了改善扇形衰落算法。通过理论分析及Matlab仿真验证,得到两种方法在各项指标条件下对FFT性能的改善情况,并分析了各自对应的优缺点。在硬件实现中,综合考虑性能和资源两方面因素,给出在不同应用领域选择合适方法的依据。     

一种实用的内插FFT信号处理方法

基于信号样本可以重建信号频谱包络,本文提出一种简单、实用的内插方法,将此方法的有效性和FFT的优越性结合起来应用于细化频率分辨率,以适应需要获取信号较多频谱信息的应用场合。     

基于窗函数下频谱泄露的研究

阐述了现代信号处理的具体过程,分析了在频域中对信号进行频谱分析时产生频谱泄漏现象的原因.在分析研究传统的减小频谱泄露所采取的手段的基础上,进一步提出了如何通过合适窗函数的选择以减小频谱泄露对信号分析的影响,探讨了提高频谱分析质量的方法,并给出了相应的Matlab仿真结果.     

基于加新型自卷积窗的频谱插值谐波分析方法

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。     

基于DCT的实值离散Gabor变换最优窗宽选择

文中针对Gabor变换中最优窗函数宽度选择的问题,提出了以提高Gabor表示的聚集性和时频分辨率为目的的基于DCT核的实值离散Gabor变换最优窗函数宽度选择算法。对香农熵的取值范围进行了研究,使其更适合度量时频分布的聚集性,进而根据熵度量实现了与信号非平稳性相适应的最优窗函数宽度的选择。实验结果表明,该算法对单分量及多分量信号都能有效地选择最优窗函数宽度,同时能够获得聚集性好、时频分辨率高的Gabor表示,并且具有很好的抗噪能力。     

复杂背景下微弱信号检测和特征分析系统的实现

本文实现了一种适用于复杂背景情况下长期自动探测和记录海洋环境噪声以及行船噪声特性的装置。预处理模块利用过零检测，幅度检测原理探测信号，它不仅采用无A／D且作到全数字化处理、系统低功耗极低，而且能估算出噪声强度，信号处理模块分析噪声并记录频谱特性和时域统计特性。实际运行结果表明，该系统具有体积小、检测能力强和寿命长等优点，另外它还具有实用的接口，可以与打印机，计算机连接。     

DFT对称分解法的特殊用途

本文对对称分解DFT算法的对称结构在硬件实现和频谱分析方面的有用特性进行了讨论。     

数字信号处理教学CAI的开发

就 MATLAB平台开发数字信号处理 CAI课件的经验 ,谈谈开发 CAI课件应注意的一些问题。并就教学中实际出现的问题给出了它的编程实现     

基于主泵压力信号主频的装载机故障分析

介绍了通过对主泵压力信号进行傅立叶分析和功率谱分析,来确定信号的主频,分析并总结了主泵压力信号主频在标准工况下和故障工况下的差异,为装载机远程故障诊断的特征值提取提供判定依据。     

Spectral observation of power network signals for digital signal processing

A fast digital signal processing algorithm with a view to digital protection of power networks using a dead-beat spectral observer is presented. The spectral observer computes the discrete Fourier transform of a sampled-data band-limited periodic signal (like the differential currents in power transformers and voltages, and currents in power transmission lines) recursively to produce high-speed fault detection. Further progressive incorporation of new samples, discarding the old ones as in running Fourier transforms, requires a single iteration. The scheme is suitable for microprocessor-based realtime application and has been implemented on line with a 16-bit LS1-11/23 microcomputer with signals from a power transformer.     

线性相位切比雪夫数字滤波器的时窗函数

切比雪夫滤波器是一种性能优良的滤波器，由于是在频域上定义其响应特性，从而限制了它的适用性。本文利用切比雪夫多项式，直接百坟域上定义线性相位切比雪夫数字滤波器的时窗函数，结合实例说明这种时窗函数显式具有一定的实用价值，并简要讨论了数据加权和补零这个基本问题。     

基于混合卷积窗和双窗法的FFT算法研究

FFT算法是信号处理中一个不可或缺的部分,也是其中需要改进的部分.设计一个精度优良的FFT算法有助于推进频谱分析的实用化进程.针对FFT改进算法的实现需求,文章采用了C语言结构设计了一个任意点数的FFT算法,分析了混合卷积窗的频谱特性,并总结了任意窗函数的幅值恢复方法.最终通过构建混合卷积窗和双窗法结合的处理方法有效提...     

基于滑动窗口的独立分量分析算法

针对时变混合模型的独立分量分析(ICA)问题,提出了基于滑动窗口的ICA算法.给出了基于滑动窗的分离矩阵递归学习算法,提高了算法的运算效率,因此可应用于独立分量的在线提取和动态独立分量分析等应用场合.另外,针对独立分量排序不确定性所带来的问题,提出了利用峭度值大小对输出信号进行动态排序的思路.仿真实验证明了这一思路是可行的.对窗函数长度的选择问题还进行了探讨,得出了一些有参考价值的结论.实验结果表明,基于滑动窗ICA算法能较好地应用于时变混合模型的独立分量提取,具有良好的盲分离性能.     

数字倍频器用于周期信号频谱分析的补偿和误差分析

在周期信号数字频谱分析中,数字倍频器可被用作采样频率发生器（ＳＦＧ）为ＡＤＣ提供采样脉冲,但原有的数字倍频方法使得ＳＦＧ的输出脉冲存在较大的位置累积误差。本文针对原有数字倍频方法的缺点而提出了新的补偿方法,并用非均匀采样信号理论和数字频谱分析方法导出了用原有方法和新的方法实现的ＳＦＧ所对应的采样信号序列的信噪比表达式,证明了新方法优于原有方法,同时也得出了对ＳＦＧ的设计有指导意义的结论。最后,计算机仿真验证了本文结论。