基于ADSP-2106x的DFT改进算法

离散傅氏算法DFT(Discrete Fourier Transform)计算量随着采样频率的增加而增加,给实时在线频谱增加了困难.而递推算法虽然能大幅减少运算量,但会存在累计误差,影响了算法的可靠性.提出了DFT的一种改进算法,该算法采用分组求和的方式,能大幅地减少全周傅氏算法运算量,同时不会发生累积误差,最后通过基于ADSP-2106x的编程,对两种算法进行了对比分析.     

一种适用于微机保护的新的递推DFT算法

为减少离散傅里叶变换(DFT)算法的计算量,人们利用一种很自然的增减数据项的方法提出了递推傅里叶变换算法,但在某些情况下,该传统递推算法并不太适用。文中基于三角函数的和差公式以及线性方程组的求解,提出了一种新的递推离散傅里叶变换算法,它的计算量与传统递推算法接近,但可以解决传统递推算法不易解决的许多问题,如适用于人们提出的克服电力系统中衰减直流分量对DFT影响的一些方法中,因而具有广阔的应用前景     

基于DFT的电力系统频率及谐波精确算法

频率是电力系统运行特性评估中最重要的参数之一。传统频率测量算法存在不同程度的误差,而它所带来的频谱泄露则影响谐波测量的精度。提出基于离散傅里叶变换（DFT）的改进测频算法,该算法利用相隔半个周波的3组信号数据求取2个修正系数,分别对相邻两个周波的相角进行修正,再通过其相角差求得实际频率。在此基础上,通过实时修正采样频率实现同步采样,从而精确进行谐波分析。4种不同情况的仿真实验结果表明算法具有较好的频率跟踪效果和谐波测量精度。     

基于DFT的电力系统相量及功率测量新算法

随着全球定位系统(GPS)的全面民用化以及通信技术的发展，电力系统实时相量测量技术日益受到关注。传统的基于离散傅里叶变换(DFT)的频率跟踪算法对相角误差的考虑不全面，从而其频率、相角、幅值等计算结果也不够准确。文中对 DFT 在非同步采样情况下的误差产生机理进行了全面分析，给出了非同步采样情况下 DFT 相角计算结果的精确误差表达式，基于该相角误差公式，提出了一种新的基于 DFT 的电力系统相量测量算法。与传统算法相比，该算法具有精确度高、可以自适应地抑制谐波干扰、计算量不大等优点，并用算例验证了这些优点。此外，还给出了实用的利用传统 DFT 方法计算功率的误差估计公式。     

基于DFT插值的频率测量技术

在对控制舱电源频率以及控制舱反馈信号频率测试过程中时,传统测试方式对噪声、温度等电路干扰很敏感,精度难以达到要求。采用离散傅里叶变换插值分析法,先通过快速傅里叶变换分析信号的频谱,然后探讨了直接计算的误差来源和减小误差的常用方法,并选用插值方法来获得更精确的结果。最后,实验验证表明了测量结果在要求的精度范围内,可以满足使用要求。     

基于改进DFT的电力系统同步相量测量算法研究

离散傅里叶变换(DFT)在相同条件下,具有运算效率高、易于嵌入等优点,被广泛应用于电力系统同步相量测量中。但由于非同步采样及频域离散化问题的存在,DFT在进行相量测量时会出现频谱泄露和栅栏效应,使得计算结果产生误差。针对这一问题,推导了DFT在非同步采样情况的相角误差方程,利用相角差对信号频率进行跟踪测量,得到精度较高的频率值。据此,提出了基于改进DFT的同步相量测量方法,利用跟踪所得频率将DFT结果分为整数部分和分数部分,并通过等效替换对分数部分进行了修正。经仿真实验证明,该方法具备较高的抗干扰能力和测量精度,整体效果较传统算法有了很大的提升。在此基础上,利用TMS320F2812设计了一个同步相量测量装置(PMU)硬件系统,通过该系统实现了频率、幅值和相角的准确测量。     

基于DFT梯形积分修正法的谐波测量算法

非同步采样是造成频谱泄漏和影响谐波测量精度的重要因素。为提高非同步采样的测量精度,提出一种在固定采样频率条件下的谐波测量算法。该算法基于DFT的梯形积分原理,在系统频率发生偏移时将一个周期内的采样点数分为整数点和分数点,利用分数点的积分结果去修正谐波测量结果。为求取分数点对应的采样值,采用了线性插值算法。所提出的算法无需硬件频率跟踪电路,数据窗长度仅为一个周波,特别适合于保护、测控、故障录波等多功能一体化智能电子装置。仿真计算及实际装置运行均表明,当系统频率在45～55 Hz之间变化时,此修正算法均可以有     

简化DFT滑窗迭代算法在有源电力滤波器谐波检测中应用

介绍了一种在有源滤波控制器应用中基于简化离散傅里叶变换的谐波电流检测技术的设计和应用。检测中非线性负载产生的谐波电流成分,运算过程中应用了滑窗迭代算法,它能有效地提高系统的实时性、目标跟随特性和抗干扰性,并且具有计算量小、容易工程实现的特点。进行了滑窗迭代算法的Matlab仿真试验,结果表明该算法能准确计算出负载电流中的基波成分,误差小．实时性强,能满足实际应用需要。     

基于DFT梯形积分修正法的谐波测量算法

非同步采样是造成频谱泄漏和影响谐波测量精度的重要因素.为提高非同步采样的测量精度,提出一种在固定采样频率条件下的谐波测量算法.该算法基于DFT的梯形积分原理,在系统频率发生偏移时将一个周期内的采样点数分为整数点和分数点,利用分数点的积分结果去修正谐波测量结果.为求取分数点对应的采样值,采用了线性插值算法.所提出的算法无需硬件频率跟踪电路,数据窗长度仅为一个周波,特别适合于保护、测控、故障录波等多功能一体化智能电子装置.仿真计算及实际装置运行均表明,当系统频率在45～55 Hz之间变化时,此修正算法均可以有效地提高基波和谐波的测量精度.     

基于DFT的蓄电池内部阻抗测量方法

基于离散傅里叶变换(DFT),提出一种准确测量蓄电池内部阻抗的方法.对比现有的测量方法,其主要特点是:(1)不需要交流信号发生器,只需对被测蓄电池进行短时、周期性、小电流放电;(2):不需要测量激励电流与响应电压之间的相位差.实验结果表明:其测量结果的可重复性在±1%以内.完全满足实际需求.     

一种完全滤除衰减直流分量的短数据窗改进全波傅氏算法

计算机继电保护中的全波傅氏算法是基于周期函数模型推导出来的。当输入信号中含有衰减直流分量而不再是周期函数时,全波傅氏算法有较大的误差。该文提出了一种改进算法,不需要增加采样点数,就能在未知衰减时间常数的情况下对衰减直流分量进行补偿,理论上能完全滤除衰减直流分量。     

基于DFT算法的地埋金属管线探测仪研究

为了解决传统地埋金属管线探测仪硬件设计复杂,探测频率相对固定的问题,提高管线探测仪的扩展性、灵活性、稳定性和精确性,通过对管线仪的工作原理和探测技术的探讨,提出了一种基于DFT算法的地埋金属管线探测仪设计方案.该系统利用数字信号处理技术,能够同时检测多个频率的信号,采用DFT算法（离散傅里叶变换）计算接收信号能量,选取与发射信号频率相近的信噪比（SNR）较高的频率信号,可以获得更精确的探测结果.经过实际测试,测量误差小于5％,从而验证了本设计的合理性和系统的精确性.     

基于加Hanning窗递推DFT算法的测频方法

常用递推离散傅里叶变换(DFT)方式动态计算频谱,根据相位计算结果实时计算电网变化的频率,动态调整测量控制装置的采样频率实现同步采样。但由于截断信号会产生频谱泄漏,使得相位和频率计算结果有一定误差,采用该方法跟踪频率,实时计算电网变化的频率速度较慢。为提高频率跟踪计算速度,对加Hanning窗递推DFT算法计算频率进行了研究,利用2次加Hanning窗递推DFT求出工频基波相位经过1个工频周期后的相位变化量,再利用该变化量求出对应频率的变化量。采用加窗递推DFT有效减小了频谱泄漏的影响,提高了相位差的计算精度和速度,从而可以提高频率的计算精度和速度。该方法简单,易于实现,计算量较小,频率跟踪速度快。     

串补线路模型法的改进

在超高压输电线路上装设串联补偿电容,给电网运行带来了很多优点,但却给继电保护装置的整定计算带来了一些问题。用传统方法计算线性方程组,所得结果误差较大,使得算法难以发挥应有的作用。文章从理论上讨论了串补线路模型法在故障暂态过程中几种可能的降阶方法,包括线路模型代入法、误差判别法、谐波判别法、串联电容判别法和实用降阶法,并对这些方法逐一进行误差分析。分析表明采用实用降阶法,具有计算量小,精度高,且不受电容器间隙保护动作情况影响的优点。     

TD-LTE-A信道估计DFT算法研究

TDLTE-A信道估计的经典算法有最小平方（LS）算法,线性最小均方误差（LMMSE）算法以及基于变换域的离散傅里叶变换（DFT）算法.LS算法不需要知道信道的先验信息,但是对噪声没有做任何处理.LMMSE算法利用了信道的自相关矩阵,估计性能比LS要优良,但是计算较为复杂,不利于在实际系统中实现.DFT算法则是在LS算法估计结果的基础上,进行变换域处理.但是DFT算法存在较为明显的“地板效应”.然而,提出通过改进TD-LTE-A系统的参数配置,可以有效地改善DFT算法的估计性能,使其性能接近于理想信道估计,并且通过仿真比较了DFT估计与其他信道估计算法在信道响应值的均方误差和信道冲击响应值的差异.     

基于滑窗DFT算法的并网逆变器多目标协调控制方法

由于传统并网逆变器协调控制方法中没有检测畸变电流,导致控制过程中计算时间增加,控制效果不理想。针对这些问题,提出一种基于滑窗离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transformation, DFT)算法的并网逆变器多目标协调控制方法。利用自适应抽样算法自动调整采样时间,引入滑窗DFT思想构建有源滤波器,通过滤波器对并网逆变器中的畸变电流进行检测。对并网逆变器中功率和坐标两者之间的关系进行分析,采用比例积分(Proportional Integral,PI)并联重复的复合型控制器对输出电流进行实时跟踪控制。同时根据线性叠加原理,获取并网逆变器的等效被控对象模型,简化补偿控制器设计,最终实现并网逆变器多目标协调控制。经实验测试证明,所提方法能够将计算效率提升14.6%,控制后的波畸变率下降幅度达到15.8%,功率因数增长幅度达到14.9%。     

高频采样下基于DFT的配电网相量测量算法研究

配电网规模的增大以及分布式能源的并网给配电网的运行工况带来了巨大的挑战,面向配网的相量测量技术逐渐成为研究热点。针对输电网中各种相量测量算法在精度、响应时间以及实时性上不能有效兼顾的问题,提出一种适用于配电网的相量测量算法。在定间隔高频采样条件下,该算法运用动态校正因子的思想对传统DFT算法进行校正,解决了传统算法在电力系统发生频偏或动态条件下测量精度骤降的缺点,保证算法在精度、响应时间以及实时性上同时满足配电网的量测要求。最后,基于该算法原理在Matlab/Simulink上搭建相量测量软件仿真平台,确保研究人员可以在仿真环境中就能验证配电网的相量测量算法甚至研究故障定位和状态估计等高级应用。     

DFT递推算法及其应用

谐波分析是信号处理的重要内容,在生产、研究中应用极其广泛。离散傅里叶变换(DFT)是利用采样数据计算信号的频谱的一种数学工具,其计算量较大,难以用于在线实时频谱分析。该文系统介绍了DFT的递推算法,较好地解决了这一问题。