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复调制Zoom-FFT方法的LabVIEW实现与应用陈玉飞;张和生;孙伟;潘成【摘要】信号频谱中频率分量接近时,在较低的频域分辨率下难以检测,而传统FFT 分析在提高频域分辨率的同时导致计算量大大增加;针对此问题,在LabVIEW平台中采用复调制Zoom-FFT方法,通过移频、滤波、重采样、FFT和频率调整实现频谱的细化;结果表明,复调制Zoom-FFT可以灵活地选择细化频带,提高频带内的频域分辨率并有较小的计算量;此外,合理的选择窗函数能够减少频谱失真;将该方法应用于异步电机故障诊断中,实现了转子断条故障分量的检测,为LabVIEW中的频率检测与故障诊断提供一种有效途径.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2015(023)001【总页数】4页(P291-293,296)【关键词】Zoom-FFT;LabVIEW;频谱细化;异步电机;故障诊断【作者】陈玉飞;张和生;孙伟;潘成【作者单位】北京交通大学电气工程学院,北京 100044;北京交通大学电气工程学院,北京 100044;北京交通大学电气工程学院,北京 100044;北京交通大学电气工程学院,北京 100044【正文语种】中文【中图分类】TP2770 引言频谱分析中，较低的频域分辨率和太过接近的特征频率，会导致很多频率分量淹没在谱图中，难以有效检测。
传统FFT 分析方法，由于Δf ＝fS／N，能够通过降低采样频率fS或增加采样点数N 两种方法来提高频域分辨率Δf。
但采样频率fS 的降低受到采样定理的限制，而在fS 一定时，增加采样点数N 又会造成FFT 计算量增加。
尤其在设备故障诊断中，采样频率和频域分辨率往往比较高，这种计算量的增加将严重影响算法效率。
频谱细化方法的出现解决传统FFT 频域分辨率和计算量的矛盾。
主要思想是选取信号频谱中感兴趣的频段进行局部放大，实现局部细化分析。
常见的频谱细化算法有线性调频Z变换（chirp Z－transform，CZT）、快速傅里叶变换及傅里叶级数展开（FFT－FS）和细化快速傅里叶变换（Zoom－FFT，ZFFT）。
CZT和ZFFT频谱细化性能分析及FPGA实现马可;张远安;张开生【摘要】快速傅里叶变换在信号的频谱分析中应用广泛,而在工程实际中往往只对信号频谱中一段区间感兴趣,需要对频谱进行细化分析;常用的频谱细化方法有线性调频Z变换(Chirp-Z Transform,CZT)算法和基于复调制的细化(Zoom-FFT,ZFFT)算法,在给出了两种频谱细化方法的计算流程后,通过MATLAB仿真说明两种算法都能提高信号频率的测量精度,最后给出了这两种算法在FPGA具体工程实现中的实现步骤.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2016(024)002【总页数】3页(P288-289,303)【关键词】线性调频Z变换;复调制细化;频谱细化【作者】马可;张远安;张开生【作者单位】西安电子工程研究所,西安710100;西安电子工程研究所,西安710100;西安电子工程研究所,西安710100【正文语种】中文【中图分类】TN911.7在信号处理中，经常需要分析信号的频谱，传统的频谱分析方法一般采用快速傅里叶变换(fast fourier transform, FFT)算法，FFT算法得到的是整个采样频率上的粗略的“全景频谱”，而在实际的应用中，往往只需要对感兴趣的某一段频谱区间进行细微观察和分析，这就需要提高所选区间的频率分辨率[1]。
频率分辨率表示频谱中能够分辨的两个频率分量的最小间隔[2]，用频率间隔△f来表示。
而频率间隔等于采用频率fs除以采样点数N。
为了提高频率分辨率，可以采用的方法：一是降低采样频率，这会使频率分析范围缩小，并且采样频率还受采样定律限制，不可能太小；二是增加分析的采样点数，这意味着计算机的存储量和计算量大大增加，由于实际系统软件、硬件方面的限制，这样做在工程实践中并不总是可能的。
为了对窄带频谱区间进行细致观察，提出了频谱细化的概念，其基本思路就是对信号频谱中需要分析的频段进行局部放大，也即在某一频率附近局部增加谱线密度，实现选带分析。
线性调频Z变换线性调频z变换一种沿螺线轨迹采样，同时可以利用FFT快速实现的变换方法。
1.算法原理已知有限长序列x(n)（0≤n≤N-1）的z变换为为适应z变换可以沿z平面更一般的路径取值，现沿z平面的一段螺线作等分角的采样，采样点为z k，可表示为z k=AW-k，k=0，1…M-1其中，M为采样点的总数，不一定与x(n)的长度N相等。
A为采样轨迹的起始点位置，由它的半径A0及相角θ0确定。
通常A0≤1，否则z0将处于单位圆|z|=1的外部。
W为螺线参数，W0表示螺线的伸展率，W0>1时，随着k的增加螺线内缩，W0<1则随k的增加螺线外伸。
φ0是采样点间的角度间隔。
由于φ0是任意的，减小φ0就可提高频率分辨率，这对分析具有任意起始频率的高分辨率窄带频谱是很有用的。
z变换在这些采样点的值为，k=0，1…M-1将z k=AW-k代入，则得，k=0，1…M-1直接计算这一公式，与直接计算DFT相似，当N和M数值很大时，运算量会很大。
为了提高运算速度，可对上式做进一步分析处理，首先把kn变成求和项，即kn=1/2[n2+k2-(k-n)2]于是令，n=0，1…N-1则，k=0，1…M-1上式表明X(z k)可以通过两个序列的线性卷积来得到，这一运算过程如图所示。
2.CZT的实现由于序列x(n)是有限长的，因此g(n)也是有限长序列。
但h(n)是一个无限长序列，因此卷积结果的长度是不确定的。
由于我们只对k=0，1…M-1共M点的卷积结果感兴趣，也即所需的h(n)仅是从-N+1到M-1的那一部分，因而卷积可以通过圆周卷积来实现，这样可借用FFT快速算法，计算步骤如下：（1）选择FFT的点数L，满足L≥N+M-1，且L=2m，m为整数。
（2）构成一个L点序列g(n)（3）计算g(n)的L点离散傅里叶变换G(k)。
（4）构成一个L点序列（5）计算的L点离散傅里叶变换H(k)。
（6）计算Y(k)=H(k)G(k)。
一种改进的Chirp Scaling成像算法
丁岚
【期刊名称】《《电脑知识与技术》》
【年(卷),期】2009(005)010
【摘要】常规CS算法在算法推导过程中存在两个近似，即二维频率域泰勒展开
忽略了距离频率的高次项以及二次距离压缩没有考虑调频斜率随距离的变化。
随着SAR分辨率的进一步提高，由这些近似而引入的误差已不能忽略，不进行补偿成
像效果将明显下降。
该文提出了一种改进的CS算法，通过补偿距离频率的三次项，明显减小了算法的相位误差，使成像效果有明显改善，仿真结果验证了该方法的有效性。
【总页数】4页(P2760-2763)
【作者】丁岚
【作者单位】南京航空航天大学信息科学与技术学院江苏南京210016
【正文语种】中文
【中图分类】TN9S8
【相关文献】
1.宽测绘带的合成孔径声呐宽带Chirp Scaling成像算法 [J], 杨海亮;唐劲松;徐慨
2.Chirp-Scaling 算法在宽带合成孔径声纳成像中局限性研究* [J], 黄福贵;杨海亮;刘明
3.高分辨星载SAR改进Chirp Scaling成像算法 [J], 黄岩;李春升;陈杰;周荫清
4.双基前视SAR的Chirp Scaling成像算法 [J], 王波;佴俊;
5.一种改进的Chirp Scaling成像算法 [J], 丁岚
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Chirp-Z变换谱分析压制地震记录单频干扰
罗国安;高少武;魏庚雨;王尚旭
【期刊名称】《石油地球物理勘探》
【年(卷),期】2009(044)002
【摘要】以往压制地震记录中的单频干扰有许多成功的方法,如频率域陷波法及时间域拟合法,其中以时间域拟合法压制强能量单频干扰最有效.但是拟合法通常采用
基于频率扫描法搜寻单频波频率的方式,比较耗时,不能满足当前日益增长的高覆盖、高密度地震勘探数据处理的需要.本文提出应用基于Chirp-Z变换的高精度谱分析
技术估计单频波的频率,不仅提高了计算效率,而且在压制单频干扰的同时有效保护
了在单频干扰频率附近的有效信号.
【总页数】7页(P166-172)
【作者】罗国安;高少武;魏庚雨;王尚旭
【作者单位】中国石油大学,北京,102249;东方地球物理公司物探技术研究中心,河
北涿州,072751;东方地球物理公司物探技术研究中心,河北涿州,072751;东方地球
物理公司研究院海外业务部,河北涿州,072751;中国石油大学,北京,102249
【正文语种】中文
【中图分类】P631
【相关文献】
1.相关原理在实际地震资料中识别与压制单频干扰的应用研究 [J], 刘恋;张鹏
2.相关原理在压制地震单频干扰中的应用研究 [J], 刘恋;张学强;胡治权;沈杰
3.地震记录中工业电干扰噪声识别与压制 [J], 李慧;王依川;张春堂;吴清岭
4.叠后记录Radon变换压制干扰方法 [J], 钟森
5.井中微地震监测记录强背景干扰信号压制方法 [J], 冷佳宣;喻志超;冯方方;张逸伦;何川
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基于Chirp-Z变换加窗修正幅值谱
周昌雄;王建华
【期刊名称】《计量技术》
【年(卷),期】2002(000)010
【摘要】提出信号的Chirp-z变换加窗修正幅值谱的具体方法,通过仿真计算表明这种方法修正幅值谱具有高精度优点,并能将此法应用于处理时变信号.
【总页数】2页(P6-7)
【作者】周昌雄;王建华
【作者单位】华东船舶工业学院电子与信息系,江苏镇江,212003;华东船舶工业学院电子与信息系,江苏镇江,212003
【正文语种】中文
【中图分类】TM935
【相关文献】
1.振动信号频谱分析中的加窗及加窗幅值修正 [J], 李国鸿;赵述元;陈钊
2.基于DSP修正幅值谱的一种新方法 [J], 周传璘
3.基于矩形自卷积窗的加窗插值修正算法 [J], 陈飞
4.基于Chirp-z变换的快速谱峰搜索方法 [J], 王依恺
5.一种基于谱线幅值归零的加窗插值FFT谐波检测方法 [J], 郑植;张俊敏;田贇祥;卢晶
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基于分数阶傅里叶变换的chirp信号时频分析
李靖;王树勋;汪飞
【期刊名称】《系统工程与电子技术》
【年(卷),期】2005(27)6
【摘要】提出了一种新的基于分数阶傅里叶变换的伪维格纳分布(PWD),用于单分量或多分量chirp信号的分析.首先通过搜索二阶分数阶傅里叶变换矩的极值点,寻找最佳变换域,然后利用旋转的短时傅里叶变换,在分数阶傅里叶变换域中实现各分量chirp信号间的分离,以抑制交叉项及噪声项的干扰.在已知信号模型的前提下,还给出了分数阶傅里叶变换最佳旋转角度的经验计算公式,以辅助信号分析.仿真实验表明,通过对时频平面的旋转,所提出的方法能够在分数阶傅里叶变换域中,很好地抑制多分量信号间的交叉项干扰,更好地提取信号的时频信息.
【总页数】4页(P988-990,1015)
【作者】李靖;王树勋;汪飞
【作者单位】吉林大学通信工程学院,吉林,长春,130025;吉林大学通信工程学院,吉林,长春,130025;吉林大学通信工程学院,吉林,长春,130025
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.72
【相关文献】
1.基于短时分数阶傅里叶变换的瞬时频率估计误差分析 [J], 邓兵;栾俊宝;唐光胜
2.基于分数阶傅里叶变换的线性调频信号的自适应时频滤波 [J], 齐林;陶然;周思永;
王越
3.基于分数阶傅里叶变换的多分量Chirp信号的检测与参数估计 [J], 于凤芹;曹家麟
4.基于分数阶傅里叶变换的Chirp信号参数估计及恢复 [J], 杨秀丽;冯小平
5.基于Radon-Ambiguity变换和分数阶傅里叶变换的chirp信号检测及多参数估计 [J], 赵兴浩;陶然;周思永;王越
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振 动 与 冲 击第３１卷第２１期ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＶＩＢＲＡＴＩＯＮＡＮＤＳＨＯＣＫＶｏｌ．３１Ｎｏ．２１２０１２ 基金项目：国家自然科学基金（６０８７１０９８，６１２７１４４９）；重庆市自然科学基金（ＣＳＴＣ２０１１ＢＡ２０１５）收稿日期：２０１１－０７－１８ 修改稿收到日期：２０１１－１１－０４第一作者毛育文男，博士生，１９８２年１１月生离散密集频谱细化分析与校正方法研究进展毛育文，涂亚庆，肖 玮，杨辉跃（后勤工程学院信息工程系，重庆 ４０１３１１） 摘 要：对近年来频谱校正领域中离散密集频谱细化分析与校正方法的理论研究和发展现状进行了回顾。
根据信号所包含的频率分量的数目，将密集频谱细化分析与校正方法分为两类：一类是包含两个密集频率成分信号的频谱细化方法，另一类是包含三个及以上密集频率成分信号的频谱细化方法。
综合阐明了各种离散密集频谱细化分析与校正方法的基本思想、算法原理、特点及其在工程中的应用。
分析了现有密集频谱细化分析与校正方法的优缺点，并对离散密集频谱细化分析与校正领域的发展前景进行了展望。
关键词：密集频谱；频谱校正；频谱细化；频率细化中图分类号：ＴＮ９１１ 文献标识码：ＡＡｄｖａｎｃｅｓａｎｄｔｒｅｎｄｓｏｆｓｔｕｄｙｏｎｄｉｓｃｒｅｔｅｉｎｔｅｎｓｉｖｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｐｅｃｔｒｕｍｚｏｏｍｉｎｇａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙＭＡＯＹｕ ｗｅｎ，ＴＵＹａ ｑｉｎｇ，ＸＩＡＯＷｅｉ，ＹＡＮＧＨｕｉ ｙｕｅ（ＤｅｐｔｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＬｏｇｉｓｔｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０１３１１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｓｔｕｄｙｉｎｇａｎｄｔｈｅｍｏｓｔｒｅｎｔａｄｖａｎｃｅｓｏｆｄｉｓｃｒｅｔｅｉｎｔｅｎｓｉｖｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｐｅｃｔｒｕｍｚｏｏｍｉｎｇａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｉｎｃｌｕｄｅｄｉｎａｓｐｅｃｔｒｕｍ，ｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｗｅｒｅｃｌａｓｓｉｆｉｅｄｉｎｔｏｔｗｏｋｉｎｄｓ．Ｏｎｅｋｉｎｄｏｆｍｅｔｈｏｄｓｄｅａｌｅｄｗｉｔｈｓｐｅｃｔｒａｉｎｃｌｕｄｉｎｇｏｎｌｙｔｗｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，ｔｈｅｏｔｈｅｒｗａｓｒｅｌａｔｅｄｔｏｓｐｅｃｔｒａｉｎｃｌｕｄｉｎｇｍｏｒｅｔｈａｎｔｈｒｅｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ．Ｔｈｅｄｅｔａｉｌｅｄｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎｓｗｅｒｅｍａｄｅｉｎｖｏｌｖｉｎｇｂａｓｉｃｔｈｅｏｒｙ，ａｌｇｏｒｉｔｈｍｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｅａｃｈｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｓｐｅｃｔｒｕｍｚｏｏｍｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ａｎｄｓｏｍｅｆｕｔｕｒｅｓｔｕｄｙｉｎｇｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｉｎｄｉｓｃｒｅｔｅｉｎｔｅｎｓｉｖｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｐｅｃｔｒｕｍｚｏｏｍｉｎｇａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎａｒｅａｗｅｒｅｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｔｅｎｓｉｖｅｓｐｅｃｔｒｕｍ；ｓｐｅｃｔｒｕｍｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ；ｓｐｅｃｔｒｕｍｚｏｏｍ；ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｚｏｏｍ 在数字信号处理领域及大量工程实践中，经常会遇到下述情况：被分析的信号频谱是一种密集型频谱，如电力系统谐波、语音、振动、噪声、心电图、雷达信号等，其频谱图上的频率成分间隔很小，但是频带分布又较宽。
一种基于Hilbert和Chirp—Z变换闪变测量的改进方法
帅旗;金颖
【期刊名称】《河北工程技术高等专科学校学报》
【年(卷),期】2012(000)002
【摘要】为了对电压闪变，提出了一种基于Hilbert和Chirp—Z变换的改进算法。
首先介绍了Hilbert变换和Chirp—Z变换的原理，并从理论上推导了用Hilbert
变换提取闪变包络线的公式。
然后指出波动分量为方波时不能直接应用频谱分析法，需要对基于Hilbert和Chirp—Z变换的测量方法进行改进。
最后用算例对所提方法进行仿真验证，证明该方法的正确性。
【总页数】4页(P48-51)
【作者】帅旗;金颖
【作者单位】华北电力大学电气与电子工程学院,北京102206;华北电力大学电气
与电子工程学院,北京102206
【正文语种】中文
【中图分类】TM711
【相关文献】
1.一种基于Prony和Hilbert变换的瞬时电压闪变检测的改进方法 [J], 韩松;荣娜;阮征;许逵;郜晓娜
2.基于改进k值能量算子改进Chirp-Z变换的闪变包络参数提取 [J], 李林;高云鹏;张韵琦;吴聪;曹一家
3.一种基于Chirp-Z变换的闪变测量方法 [J], 李和明;康伟;颜湘武;张丽霞
4.基于Himert变换与Chirp-Z变换的闪变检测 [J], 李泽曦;张博
5.基于数学形态滤波和Hilbert变换的电压闪变测量 [J], 舒泓;王毅
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