基于非均匀同步采样的周期信号重构

基于适用于周期信号的一种非均匀同步采样方法,推导了利用非均匀采样值恢复原周期信号的内插重构算法. 重构的关键在于将非均匀采样信号分解为几个均匀采样信号的叠加,从而使得在非均匀采样时应用Shannon采样定理成为可能. 由于这种非均匀采样法不存在实际采样点偏离采样点理论计算值的弊端, 从而提高了内插公式的计算精度.该算法具有结构简单和计算精度高的特点, 数值实验的结果也验证了算法具有这些优点. 该算法在电网监测系统中具有实际应用意义.     

非同步采样的同步化谐波分析算法

为了消除采样过程中同步误差产生的频谱泄漏,提出一种基于搜索的同步化算法.该算法采用逆向搜索在非同步采样数据中截取整周期的采样序列,通过离散傅里叶变换(DFT)得到频谱,搜索频谱幅值得到基波谱线位置,计算基波及各次谐波的幅值和相位.误差分析和仿真结果表明,采样点数越多,算法精度越高,较高的采样频率有利于提高算法的分析精度.同步化谐波分析算法分为单周期和多周期两种方法,单周期法适合于非稳态周期信号的谐波测量,多周期法提供了一种精确分析稳态周期信号谐波的有效方法.     

基于ARM的同步交流采样和误差补偿

导出了电压交流同步采样的准确误差公式,解决了被测信号频率变化时采样精度降低的问题,并提出了误差补偿方法.另外,对采样周期误差也进行了分析,并给出减小周期误差的新算法.本系统采用PHILIPS公司的ARM7TDMI-S系列微处理器LPC2210,外加高速A/D转换器ADS7805,对交流电压采样,以测得电压有效值.理论计算表明,这种误差补偿算法实现简单,能显著地提高测量精度.     

非正弦波形有功功率测量误差公式的研究

本文讨论了一种新的非正弦波周期电信号的有功功率采样法测量的误差计算法。利用这种新的误差计算，能计算同步误差、采样点数等对测量误差的影响，计算机实验表明，测量误差与同步误差成线性关系。本方法适应于各种非正弦周期信号的误差估算，和其它方法相比，本方法具有更大的实用价值。     

交流电参数测量系统的智能检测及误差分析

针对普通电参数检测方法检测精度低、误差大的缺点,提出了一种同步采样法和基2FFT算法。该法锁相环控制采样的定时和速率,利用DSP完成复序列FFT计算、电参数和各次谐波参数的计算,并且作了检测误差分析。计算结果表明,该方法能有效提高检测参数的精度。     

基于DFT相位检测的误差分析与补偿

用 DFT 进行相位检测的一种数字化方法,对有限长序列进行变换,涉及到信号截断的问题.截断窗口长度决定了信号样本长度,不同的样本长度会影响 DFT 的结果.着重分析了非整数周期所引起的相位误差,并对提高 DFT 的频率分辨率提出补偿措施.     

介损角测量的两种加窗插值DFT算法

为减少在非同步采样时DFT算法用于介损角测量时存在的误差,将加Blackman-Harris(布莱克曼-哈里斯)窗插值DFT算法和加Hanning(汉宁)窗插值DFT算法用于介损角的测量。分析了两种算法的原理,给出了它们的实现步骤。理论分析和仿真结果表明:在准确获得信号时这两种方法均能准确测定介损角、且受频率波动和谐波变化的影响小,相比之下后者实现容易、计算量较小。     

改进的DFT法消除相位差

针对目前信号相位差消除主要针对理想信号,通过比较离散傅里叶变换算法（DFT）和自相关函数算法对信号相位差消除的优劣性,提出了一种改进的DFT法．该法通过反求误差来对信号进行非整数倍的重采样以提高采样频率,减小误差．仿真试验表明,改进的DFT法可以克服原始信号中的噪声干扰和谐波干扰,对实测非触发采样信号进行相位差消除达到了较好的效果．     

一种基于Voss映射下计算DNA序列3-周期特性的快速算法

DNA序列信号频谱3-周期特性被认为是用来区分编码区和非编码区的一个重要特征,传统的DNA序列分析中频谱计算量大占用了大量计算时间,使得分析效率极低.为提高DNA序列分析效率,针对传统频谱计算量大的问题,从3-周期特性原理出发,推导出了一种基于Voss映射下快速计算DNA序列3-周期频谱的方法.该方法有效避开计算离散傅立叶变换(DFT),从序列本身直接得到信噪比.实验结果表明快速算法计算效率是DFT方法的百倍之上,极大减小基因的信噪比计算时间,提高DNA序列识别中信噪比的计算效率.     

谐波检测中采样频率准同步算法

提出一种通过采样数据计算信号实际频率的算法。该算法能够准确地得到信号的实际频率,并根据频率动态调整采样时间间隔,实现采样频率的自适应。由于减少了同步误差,从而降低频谱泄漏的影响。该算法实现简单,精度较高。     

A new family of windows——convolution windows and their applications

Measurement of harmonic parameters, including frequency, magnitude and phase, is a key step in of analyzing and solving of harmonic problems. In electrical power system, the Fast Fourier Transform (FFT) has been widely used in harmonic analysis. Due to the requirement for real time implementation and/or the random shift of signal period, a sampling sequence usually contains only several cycles of the signal and the windowingtime width generally does not strictly equal to multiples of signal …     

适于重复控制固定采样点数的数字锁相方法

针对基于重复控制策略的有源电力滤波器,提出一种基波周期内保持固定采样点数的数字同步锁相方法,推导基于同步旋转变换和PI调节的数字锁相闭环传递函数模型,表明为二阶系统.采用零极点配置方法对其进行控制参数的设计.该方法能够从原理上保证基波周期采样点数不变,满足重复控制策略的要求.给出应用此锁相方法的重复控制有源滤波器补偿效果波形,应证了数学建模和设计的正确性.结果表明,锁相环在电网畸变和不平衡条件下具有优异的鲁棒性和快速性,应用该锁相方法的有源滤波装置具有很高的补偿精度.     

A new family of windows — convolution windows and their applications

A new family of windows is constructed by convolutions via a few rectangular windows with same time width and is thus referred to as convolution windows. The expressions of the second-order up to the eighth-order convolution windows in both the time and frequency domains are derived. Their applications in high accuracy harmonic analysis of periodic signals are investigated. Comparisons between the proposed windows and some known windows with the same width shows that, when the synchronous deviation of data sampling is slight, the proposed ones have the least effect of spectral leakage. Therefore, the new windows are well suited for high accuracy harmonic analysis and parameter estimation for periodic signals. The error analysis and computer simulations show that the estimation errors, corresponding to frequency, amplitude and phase of every harmonic component of a signal, are proportional to the pth power of the relative frequency deviation in case of the pth-order convolution window is applied to windowing signal of approximately p cycles. By introducing real time adjustment in sampling interval, the proposed algorithm can adaptively trace signal frequency and lead to less sampling synchronous deviation. The proposed approach has the advantages of easy implementation and high measure precision and can be used in harmonic analysis of quasi-periodic signals whose fundamental frequency drifts slowly with time.     

一种基于同步抽样技术的周期信号高精度DFT分析

提出了一种提高周期信号DFT分析精度的同步抽样技术,对其原理作了详细的分析,给出了实现电路。文中以一组周期信号的DFT分析为例,比较了信号谱的幅度和相位误差,其结果表明频谱精度大大提高。     

电励磁同步电动机模型预测控制

为了实现电励磁同步电动机的高性能调速,提出一种基于模型预测的电流控制方法.在采样频率较高的数字控制背景下,将电机数学模型中的微分项近似为差分方程的形式;根据三电平逆变器的开关特点,预测下一个采样周期中所有的27个开关组合所对应的电流;下一周期的电流给定根据当前周期的给定值使用二阶外推法得到.将预测得到的电流反馈与给定的误差作为目标函数,依据滚动优化原则,输出使所期望的目标函数取得最小值的开关状态来控制逆变器的动作.使用Matlab软件,对三电平逆变器驱动电励磁同步电动机情况下的模型预测控制方法进行仿真研究,仿真结果验证了所采用控制方法的有效性.     

Novel method for frequency hopping signals blind identification in the compressed domain

A novel method to blindly identify frequency hopping signals is presented in the compressed domain. The samples obtained by compressive sampling effectively maintain the structure of and the information on the original signal, so the task of identification of the original signal could be done by directly processing the sampling values. The method is based on the difference in numerical characteristic between sampling values. According to the different characteristics of the expectation of sampling values under different hypotheses, identification is accomplished by using the deviation of the actual sampling values from the expectations under the corresponding hypothesis as the criterion. Without reconstructing the frequency hopping signal itself,hopping frequencies can be estimated through a small number of measurements by the compressive sampling algorithm. Simulation results have proved that the proposed method is adequate to the environments in which the signal-to-noise ratio is higher than -2dB. Meanwhile, compared with other traditional methods, the proposed algorithm greatly reduces the amount of data, the computational complexity, and the identification time.     

一种针对MLT的采样分布改进方法

为了解决Metropolis光线追踪算法随机采样分布的稀疏性导致的生成图像随机噪声问题,提出了一种基于采样分布的突变策略.改进方法将采样过程分为两个阶段对Metropolis光线追踪算法进行改进,通过一阶段采样分布矩阵对二阶段突变策略进行影响,在当前采样点的8邻域像素位置进行小范围采样.在满足细节平衡条件的同时,设置多个采样点的标量贡献函数平均值比值为接收概率.结果表明,在相同渲染时间下改进算法生成的图像较原方法噪声更少,与目前较好的改进算法效果相当.通过改进突变策略的方式解决了间接光照场景中噪声较大的问题.     

基于自适应采样的复杂模型全局近似

针对复杂模型近似处理的问题,提出自适应采样结合曲面曲率的全局近似方法.采用自适应设计域分割采样方法获取新增采样点,逐步提高源模型的响应面近似模型精度.引入判定响应面近似模型精度,提出利用几何方法计算曲面曲率,并结合启发式直接搜索算法（DIRECT）搜索响应面模型上的最大曲率点及设计域最佳分割位置.所提方法可以运用于其他响应面模型,并适合用于大设计域、大数据源模型的近似处理.函数源模型及复杂电动车模型的近似处理测试结果表明,所提方法具有实用性和有效性.     

既有网壳结构几何缺陷分布反演算法

针对目前传统的抽样检测手段无法获得既有结构真实几何缺陷分布的问题,提出基于概率图模型的既有网壳结构的马尔可夫随机场理论模型.基于局部马尔可夫性的计算假定,提出网壳结构双节点团和三节点团的计算单元,推导出相应的几何状态函数表达式;引入马尔可夫随机场的联合概率分布函数,推导既有网壳结构几何缺陷分布的反演方程,利用迭代-极大似然方程推导出计算几何缺陷分布的反演迭代方程.设计制作了一个K6单层球面网壳试验模型,采用本文反演算法对该试验模型的几何缺陷分布模态进行交叉验证.分析表明,当已知测点数占比大于16.5%时,反演计算得到的结构几何缺陷模态与实际模态具有较好的相似度;当节点几何缺陷的实测值出现异常时,反演计算结果可识别异常区域.