矩形窗三点插值傅里叶变换高精度频率估计方法

针对电力系统信号频率估计的高准确性要求,该文提出一种基于矩形窗的三点复频域插值频率估计方法。所提出的方法首先采用矩形窗对信号加权处理,然后进行离散傅里叶变换,最后选择离散频谱中幅度最大的三根谱线进行复频域插值,得到频率估计结果。该方法同时考虑离散频谱中的正、负频谱,消除短程和长程频谱泄漏对频率估计误差的影响。采用主瓣最窄的矩形窗进行加窗,能最大程度地减少白噪声对频率估计误差的影响。仿真和实验结果表明：在不同周期和噪声强度情况下,所提出的方法均可以实现对信号频率的准确估计。在与已有的加窗插值傅里叶变换方法相比,该文所提出的插值算法抗噪性更好、频率估计误差更小,适用于对电力系统信号频率的准确估计。     

一种基于相位匹配的高精度估计正弦信号频率新方法

为高效估计出正弦信号频率,从离散傅里叶变换定义式出发,总结出其本质是利用相位匹配原理使信号矢量序列求和最大.据此推导出任意频段的离散傅里叶变换计算方法,该方法可实现信号频率的高精度估计.推导出相应的变换矩阵,分析了该方法的各种特点,最后进行了仿真验证.     

基于调制FFT的谐振式SAW传感器快速频率估计算法

针对高动态环境下的谐振式声表面波(Surface Acoustic Wave,SAW)传感器快速精确频率估计,提出一种基于调制快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)的谐振式SAW传感器快速频率估计算法.对单次谐振式SAW传感器回波信号进行N点取样后进行调制FFT计算,获得回波信号频谱,然...     

DOA和频率的快速高精度估计

本文提出了一种把自适应特征分解算法和最大似然估计算法联合运用的DOA和频率的快速高精度估计算法。理论分析、计算机模拟、湖上实验和硬件实现都表明了本算法对于单色平面波信号具有结构简单、估值精确、运算量少、跟踪性好等优点。     

基于FFT的一种计及负频率影响的相位差测量新方法

用FFT法测量低频正弦信号相位差时,精度明显下降,甚至无法测量,其主要原因之一是模型中忽略了负频率成分的贡献.基于FFT法,提出了一种计及负频率影响的相位差测量方法,分别给出了加矩形窗和加汉宁窗对应的相位差计算公式.仿真结果表明,在无噪声背景下.具有很高的精度,尤其是加汉宁窗后,误差接近双精度运算的下限;在噪声背景下,该方法的测量精度也高于FFT法.提出的测量方案简单实用,特别适用于频率很低或接近奈奎斯特频率的正弦信号相位差测量.     

加窗插值FFT谐波分析算法的误差估计

非同步采样的情况下，快速傅里叶变换用于谐波分析存在较大的误差，很难获得准确的谐波参数。加窗插值FFT谐波分析算法能够减小谐波分析误差。针对该算法，借助计算机仿真研究了谐波分析时误差的变化规律以及最大的误差限。最后给出了谐波分析应用中的若干重要结论。     

快速傅里叶变换FFT及其应用

利用快速傅里叶变换FFT将图像信号从空间域转换到频域进行分析,使快速卷积、目标识别等许多算法易于实现;然后根据图像信号的灰度结构特征和频谱分布,用Butterworth带通滤波器和二维维纳滤波器进行滤波处理,去除图像信号中的低频干扰和噪声信号;再利用傅里叶反变换将信号还原。结果显示,处理后的模拟远程高空卫星照片轮廓清晰可见。     

几种基于FFT的频率估计方法精度分析

介绍了噪声背景中正弦信号频率估计的方差下限，对利用FFT主瓣内两条幅度最大谱线进行插值的频率估计方法（Rife-Jane方法和Quinn方法）以及利用FFT相位进行频率插值的方法（分段FFT相位差法和重叠FFT相位差法）的方差进行了理论分析，推导了Quinn方法的频率估计方差计算公式．提出了通过滤波进一步提高分段FFT相位差法的频率估计精度的方法。通过计算机MonteCarlo模拟实验对上述各种方法的频率估计精度以及加窗函数的影响进行了分析并与理论下限进行了比较，指出了每种方法所能达到的估计精度。     

基于瞬时频率估计的自适应Void-Kalman阶比跟踪研究

结合旋转机械启停阶段振动信号的特点,提出了一种基于Viterbi算法和短时傅里叶变换（STFT-VA）的瞬时频率估计算法,STFT-VA算法在高噪声、临近阶比和交叉阶比情况下有较高的精度。实现了基于STFT-VA算法的自适应Void—Kalman阶比跟踪（AVKF—OT）,和传统的以硬件实现的Vold—Kalman阶比跟踪（VKF—OT）相比,此方法具有无需转速计等硬件、用纯软件的方法实现。实验结果表明,该方法能够在时域中准确地提取幅值和复杂频率变化的阶比,适合于复杂旋转机械振动响应特征提取。     

基于瞬时频率估计的自适应Vold-Kalman阶比跟踪研究

结合旋转机械启停阶段振动信号的特点,提出了一种基于Viterbi算法和短时傅里叶变换(STFT-VA)的瞬时频率估计算法,STFT-VA算法在高噪声、临近阶比和交叉阶比情况下有较高的精度.实现了基于STFT-VA算法的自适应Vold-Kalman阶比跟踪(AVKF-OT),和传统的以硬件实现的Vold-Kalman阶比跟踪(VKF-OT)相比,此方法具有无需转速计等硬件、用纯软件的方法实现.实验结果表明,该方法能够在时域中准确地提取幅值和复杂频率变化的阶比,适合于复杂旋转机械振动响应特征提取.     

基于全相位FFT的油套环空中声速计算方法

油套环空中会产生各种噪声,使测得的接箍反射信号非常复杂,环隙中真实的声速则很难计算准确,可通过对原始接箍数据进行傅里叶变换的方法对声速进行估计,但是存在不可忽视的误差。全相位傅里叶变换是傅里叶变换的一种改进方法,能够获得更加准确的频率谱与相位谱。文章采用全相位快速傅里叶变换（all-phase Fast Fourier Transform,apFFT）得到原始接箍信号的频谱,然后通过该频谱进一步计算环隙声速,可得到更加准确的声速估计。通过对不同信噪比下的模拟接箍信号采用快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform,FFT）和全相位快速傅里叶变换（apFFT）得到其频谱,可以验证apFFT具有很强的抑制频谱泄漏的能力,且抗噪性能比FFT更好。根据FFT谱和apFFT谱分别计算出声速并对比其精度,可以验证通过apFFT谱计算出的声速稳定性更好、精度更高。然后采用上述两种方法对不同深度井的实测接箍数据进行频谱分析与对比,验证了apFFT较之于FFT对谱峰位置的辨识能力更强,根据谱峰位置计算声速的准确性也将更高。     

原子钟相位与频率估计的误差特性

本文讨论了原子钟内部的3种噪声即白色调相噪声，白色调频噪声和随机游走调频噪声对相位和频率估计的影响，分析表明，这3种噪声对相位估计和频率估计的影响完全不同，在相位估计中，选择适当的平滑长度和取样间隔可以控制估计误差，而在频率估计中，估计精度不能通过[估计器或测量设备的改进而任意提高，存在一个极限，这个极限由原子钟的内部噪声来决定。     

基于稀疏表示的电力系统谐波信号频率分析

谐波污染对电力系统和电力设备产生严重的危害和影响,当电力信号中存在强大的噪声成分时,传统的快速傅里叶变换(fast fourier transform,FFT)无法准确提取出谐波成分。该文在信号稀疏表示理论的基础上,提出基于稀疏表示的电力系统谐波信号频率分析方法,并设计出谐波频率分析快速算法。通过Matlab仿真,结果表明该方法能准确提取谐波成分的频率,具有较强的抗噪能力。     

常微分方程数值求解的FFT方法

本文讨论了用快速付里叶变换求微分方程数值解的方法问题。提出了对一般微分方程求解中的吉布斯现象的消除方法，即将解分解成一部分具有周期性连续的解和一部分易于用解析法求得的解。理论和算例表明，方法是可行的。     

极端频率直接估计的新自适应陷波器方法

针对振动工程中常见的极端频率信号(归一化频率接近于0或π两端),现有的自适应陷波器(ANF)频率估计方法存在收敛速度慢、估计精度不高、算法稳定性差的问题。为此,提出一种极端频率直接估计ANF新方法。首先,提出一种新误差函数以提升极端频率信号下ANF的收敛速度和稳定性;然后,根据ANF估计极端频率信号时偏差产生的机理,通过偏差补偿方式,降低噪声对ANF的影响,以获得近似无偏的频率估计结果,提高ANF极端频率估计精度,并对该方法进行稳态条件下的性能分析;最后,给出了ANF极端频率信号估计结果,并讨论了ANF各参数对极端频率信号估计精度的影响,给出了具体计算结果。计算表明方法的有效性与正确性。     

基于FFT的电力系统谐波检测仪研制

为了准确地测量和分析电力系统中的谐波参数,在分析了常用的几种谐波测量方法的基础上,提出了一种基于FFT数字倍频整周期采样的电力系统谐波参数的测量方法.研制了以高性能ARM Context-M3内核的STM32微处理器为核心的电力系统谐波检测仪.检测仪具有测量基波和各次谐波的电压、电流绝对值的功能,并且能够测得谐波含有率、功率因数、功率和基波频率等其他参数,实现了对电力系统谐波参数的实时监控.     

图像相关系统中的两维FFT的FPGA实现

研究了两维快速傅里叶变换(FFT)的FPGA(Field Programable Gate Array)实现问题，解决了空间太阳望远镜在轨实时图像处理与航天级DSP运算速度不足之间的矛盾；经过实验验证，各项指标达到了设计要求。     

电声系统测量与分析常用的重要技法——快速傅里叶变换（FFT）

文中主要介绍经常用于电声系统测量和分析的重要技法——快速傅里叶变换(FFT,Fast-Fourier Transform),这种技法在不少电声设备、电声部件、扩声系统及声学系统测量中、相关测试与分析软件的平台上经常出现,如SmaartLive软件和Smaart声学工具软件里的几种模式中。了解并掌握这种技法对顺利实施各个电声指标测量、提高测量精度、圆满完成各种电声测试任务极为重要。     

基于流水线的FFT快速计算方法与实现技术

针对目前CDMA快速码捕获系统对捕获速度要求越来越高,在分析快速傅里叶算法理论的基础上,结合FPGA(Field Programmable Gate Array)的独特硬件结构,提出一种基于流水线的FFT(Fast Fourier Transform)快速实现方法,并对该方法进行了matlab仿真、ISE仿真和FPGA实验.研究结果证明:相比于传统的FFT实现方法,在保证计算精度的基础上,该方法实现了FFT计算数据的连续输入与输出.减小了捕获时延,缩短了至少1/3的计算时间,在100 MHz时钟时,完成4096点的FFT运算只需要42.05μs,为高速信号处理系统提供了一种更好的时频转换方法.     

低信噪比突发信号载波频差估计方法研究

为了解决低信噪比突发信号载波频差估计精度低的问题,该文提出了一种新算法,该算法仅进行一次离散傅里叶变换就可实现载波信号的高精度频差估计,通过构建信号检测特征量和使用频率差值算法完成频差的估计。测试结果表明,在低信噪比下,RMSE的值都在1‰符号速率以下,并且算法运算简单,可以进行实时处理,具有较强的实用价值。