基于Nuttall窗DFT校正的微电网谐波检测算法

谐波参数的准确估计是微电网谐波治理的基础和依据,微电网频率偏移大,信噪比低,采用常规傅里叶算法测量谐波误差大。提出基于Nuttall窗离散傅里叶变换(DFT)校正的谐波检测算法。首先,对采样数据加Nuttall窗,利用Nuttall窗旁瓣低且衰减快的特点抑制各频率成分间的频谱干扰;其次,采用DFT校正算法估计谐波频率、幅值、相位等参数,减小频谱泄露引起的谐波测量误差;最后,对微电网较大频率偏差和较低信噪比的情况下,对所提方法进行仿真分析。仿真结果表明,所提算法能有效抑制同步采样误差对谐波测量的影响,可显著提高微电网谐波测量的精确性。     

基于近似核DFT的多正弦信号快速检测和频率估计算法

基于近似核DFT,提出多正弦信号快速检测和测频校正算法,利用近似核DFT傅里叶系数实部或虚部系数内插构造频率校正项,以及实部或虚部最大值与平均值的比值确定检测门限,避免了常规插值校正和检测算法的复数运算,并实现了多正弦信号的非监督递归稳健检测。给出了算法的快速硬件实现原理,并对线性调频信号检测的适用性进行了讨论。仿真和硬件验证证实了算法的有效性。     

基于加四项Nuttall窗递推DFT插值算法的高精度测频方法研究

为了提高电力系统频率计算的精度,提出了一种基于加四项Nuttall窗递推DFT插值算法的高精度测频方法.由于四项余弦窗的能量更集中在主瓣,旁瓣非常小,因此加四项余弦窗FFT插值算法能极大地减小频谱泄漏的影响,谱间干扰很小,能较好地减小频谱泄漏和谐波等给频率测量带来的干扰,且该方法采用的频率偏移量计算公式简单.为了减小加四项余弦窗FFT的计算量,采用加四项余弦窗递推DFT的方法对传统方法进行了改进,有效减小了算法的计算量,提高了频率的计算精度.仿真计算结果验证了所提算法的计算精度.     

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。     

凯瑟窗改进谐波法测电力电容器介质损耗因数

针对基于快速傅里叶变换(FFT)的传统谐波分析法测电力电容器介质损耗因数(tanδ)时会由于非同步采样和非整周期截断造成频谱泄露和栏栅效应的问题,依据凯瑟(Kaiser)窗函数主瓣和旁瓣衰减比例自由选择的特性,采用基于凯瑟窗的相位校正的改进谐波算法测量电力电容器介质损耗因数.在电网基波频率变化、介损角真值发生变化以及白噪声干扰等3种条件下,仿真分析该算法和基于Hanning窗、Blackman窗的插值算法的测量误差,并通过实验进行验证.结果表明,该算法与Hanning窗和Blackman窗插值算法相比能更有效地克服基波频率波动及白噪声等对电力电容器tanδ测量的影响.基于Kaiser窗函数的改进谐波算法抑制频谱泄漏效果好,准确度高,满足电力电容器介质损耗因数tanδ在线监测的要求.     

一种基于频域插值的非同频采样信号的补偿方法

在异地多天线信号合成中,非同频采样会给合成性能带来损失,因此需要对信号间的采样频率偏差进行估计并补偿。提出了一种基于频域变换的信号采样频率偏差补偿方法,该方法根据采样频率偏差估计值对信号进行不同点数的DFT,通过在频域对齐信号的采样点来实现采样频率偏差的补偿,从而达到提高合成信号信噪比的目的。利用两路QPSK信号进行了仿真验证,给出了利用快速傅里叶变换来减小计算量的方案。结果表明,该算法能够较好地对采样频率偏差进行补偿,且能够通过选择不同的FFT算法来节省计算量,为采样频率偏差的补偿提供了新的解决思路。     

移动荷载下梁索组合结构瞬态响应分析

为验证波动理论在求解梁索组合结构自振特性和冲击响应问题中的适用性,初步探讨移动荷载下弹性波在结构中的传递特征,从铁木辛柯梁的横向振动微分方程和拉索的纵向波动方程出发,推导了移动荷载作用下梁索组合结构的动力学响应函数,通过构造回传路径矩阵,得到结构响应的波动解。为解决传统回传路径矩阵法（MRRM）在计算弯曲波传递过程中回传路径矩阵求逆困难的问题,基于离散傅里叶变换思想(DFT),推导出结构瞬态响应的级数解,用试验和有限元数值算例对改进后的MRRM法进行验证。结果发现,在30km/h的车速下,本文算法计算得到的跨中最大动应变和有限元结果偏差为5%,与试验结果相比偏差8%;40km/h的车速下,理论最大值与有限元偏差为4%,与试验结果相比偏差9.8%。最后,以梁索组合结构为研究对象,本文算法计算得到的结构前五阶自振频率与有限元结果最大偏差为0.29%,前二阶自振频率偏差为0%。进一步分析移动荷载下,梁索组合结构的波动响应特点,将理论结果与有限元数值结果进行比对,结果具有较高的吻合度。可推知,本文算法在计算移动荷载下桥梁结构的瞬态波动响应方面具有较高的可靠性。通过结构频谱分析,发现移动荷载下,铁木辛柯梁中弯曲波主要为频率分量低于结构2倍自振频率的低频响应。进而在改进后的MRRM基础上,探索基于结构自振特性的频域合理选取准则,进一步提高MRRM法求解波动响应的计算效率。     

页岩气储层不同频谱分解算法应用效果对比分析

页岩气勘探开发已经成为近年来能源领域新的研究热点,尤其是页岩气地震勘探成果越来越多,从地震资料中有效分析地震信息,寻找页岩气储层显得尤为重要。瞬时振幅属性有效地反映了页岩气富集特征。就如何提高页岩气储层识别的精度,以贵州绥阳页岩气区块为研究对象,采用不同的频谱分解算法(DFT,CWT,TFCWT,ST)对地震资料中的寒武系下统牛蹄塘组地层提取了地震信息。把不同频谱分解算法的道集在时间域和频率域内同时展现振幅随频率的变化特征,对比分析后发现,TFCWT及ST算法反映页岩气储层分辨率效果较好,可为页岩气气藏地震勘探资料反演提供技术方法支持。     

基于加窗插值FFT的非同步谐波测量

针对电力系统谐波测量中难以实现严格的同步采样和整周期截断,使快速傅里叶变换（FFT）在谐波分析时产生泄漏,影响测量精度的问题,提出了基于非同步采样FFT的两种非同步采样修正算法： 三频点加窗插值算法和拉格朗日二次插值算法.分析了两种算法的实现原理,并对这两种算法的计算公式和修正公式进行推导.在Matlab/Simulink环境下的仿真结果表明：该算法降低了频谱泄漏,减小了测量误差,提高了谐波的测量精度.     

基于五项窗Rife-Vincent(Ⅰ)插值FFT算法的谐波参数分析

采用选择性暂态程序ATP建立一个实际的400/33kV工业电力系统的仿真模型,对电缆线路谐波电流进行仿真。由于快速傅里叶变换在非同步采样时存在较大的误差,无法直接用于电力系统谐波分析,本文提出了一种基于五项窗Rife-Vincent(I)插值FFT算法的谐波参数估计的新方法,并推导了其谐波参数估计公式。然后针对不同程度的频谱泄漏,采用FFT和五项窗Rife-Vincent(I)插值FFT两种算法对16次谐波参数估计值进行对比分析。实验结果表明:该算法较FFT算法在频率、幅值和相位的估计值精度上有明显提高。     

New high performance non-data-aided frequency estimation and implementation of QPSK

A new scheme for modulation removal for Non-Data-Aided (NDA) QPSK signals is proposed. The algorithm based on this new scheme can make a large range of frequency estimation cooperated with the DFT coarse frequency estimation method. Compared with the estimation algorithm using DFT and interpolation, the new scheme can endure more frequency fluctuation and estimate accurately the frequency offset when the effset varies slowly. Simulations and FPGA implementation prove the new scheme's good performance that it closes to CRB even at a low SNR.     

一种实时TS流视频信息快速浏览方法的研究与实现

对DVB-S2的载波恢复算法进行了理论分析和仿真验证,给出利用M＆M算法和L＆R修正算法相结合实现载频同步,并在不考虑信道编码时,针对16APSK信号进行了载波恢复。得出结论：M＆M算法在0dB时仍能够对大频偏进行有效估计,C-4Q-DD算法相位精同步曲线逼近理想同步曲线;验证了为满足线性内插的要求,L＆R修正算法至少需要1 000个导频块,FFML线性内插法有3°的固有相差,符合标准的要求。     

一种基于伪频偏的载波恢复算法

推导并分析了频偏、相偏对通信系统的影响，提出了一种新的基于伪频偏概念的载波恢复算法．该算法首先估计大频偏范围内可能的几个频偏值，然后去除其中的伪频偏，最终得到真实的频偏值．以达到纠正大频偏的目的．该算法同时还利用一种快速相偏估计方法对相偏进行了估计和校正．仿真表明载波恢复算法运算量小，能够实现快速恢复载波．     

基于卷积神经网络的高性能5G下行同步算法

为解决第5代移动通信系统(5G)下行同步在低信噪比和大频偏环境下成功率低的问题,提出一种基于卷积神经网络(CNN)的同步信号块(SSB)检测算法及改进的混合相关同步算法。在无先验信息的情况下,利用最大自相关准则和循环前缀的特性对无线信号进行分段,生成数据集。在此基础上,构建了适用于检测承载SSB信号片段的CNN,对任意一个SSB进行检测,实现了SSB目标区间的快速定位,减少了相关过程中的搜索范围。进一步使用改进的混合相关算法,在目标区间完成主同步信号定时同步及频偏估计。仿真结果表明,所提算法具有良好的SSB检测率和定时同步性能,能够有效抵抗噪声和频偏的影响。     

OFDM系统中的频偏估计和符号定时算法

为克服正交频分复用( OFDM)系统中同步偏差带来的符号间干扰和载波间干扰,提出了一种基于相关矩阵的频偏估计和符号定时算法.该算法通过求解相关矩阵的非对角元素的极值确定小数倍频偏;通过分析相关矩阵对角线上元素的大小可确定整数倍频偏;通过平移FFT窗口,满足定义函数最大可实现符号定时同步.仿真结果表明该算法具有较好的估计...     

混合二进制偏移载波调制信号快捕算法设计

针对Galileo卫星导航系统的MBOC伪码扩频信号研究基于FPGA的硬件捕获算法设计问题,算法以FFT并行频域捕获为基础,并且采用了平均采样的抽取思想。先利用Matlab进行仿真验证,然后在FPGA实现了该算法,证明了算法的有效性。     

SAToIP的联合自适应时钟恢复机制及性能分析

设计一种应用于SAToIP模式下的联合自适应时钟恢复机制.利用接收端的时间戳进行频率估计,恢复出上行时钟的信息.为了在相同的时间间隔内获得更高的精确度,进行了分频比的统计校正.针对消抖缓存区出现溢出或者“读空”的现象,在缓存区设定门限,进行占满偏移率的补偿.综合利用基于时间戳以及基于消抖缓存区的技术,克服了IP网络的随机时延抖动.仿真结果表明,经过该机制的恢复后的时钟信息优于相关标准的要求.通过对试验样机平台的测试,证实了本机制达到较好的业务性能.     

猝发式直扩系统伪码同步技术的FPGA实现

针对短时猝发式直扩系统中大频偏情况下伪码捕获和跟踪问题,该文提出了一种基于扫频、数字匹配滤波器和数字延迟锁定跟踪环的伪码同步方案,并基于FPGA平台进行硬件实现.试验结果表明该方案可以满足系统设计要求.     

基于FPGA的中频数字接收器设计

文章在介绍了中频数字接收理论,即低通采样理论、带通采样理论的基础上,给出了中频带通采样结构。设计了一种基于FPGA的中频数字接收器,该中频数字接收器具有1GHz的采样速率,8bit的分辨率。软件功能全部在FPGA内部实现,包括了串并转换、数字混频、FIR滤波等功能模块。由于该设计采用了FPGA作为信号处理器,其设计灵活及可编程等特点使得该设计具有较强的通用性,适用于工程应用。     

OFDM系统载波频偏的低复杂度多步估计

针对正交频分复用（OFDM）系统现有频偏估计时域方法中估计范围与估计精度的矛盾，提出一种基于时域训练序列的多步频偏估计新算法.该算法采用多步逐次逼近，在每一步估计中消除相位模糊，在不缩小估计范围的前提下不断提高估计精度；最后利用最佳线性无偏估计(BLUE)方法将各步估计值进行最佳合并，进一步提高估计精度.该算法用简单的修正取代搜索，理论分析和仿真表明在保证估计精度的同时，可显著降低大频偏估计的计算复杂度.该算法的主要运算是并行的，当用于高速通信时优势更明显.