基于Blackman_Harris相位差校正信号谐波分析方法
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基于Hartmann-Shack波前传感器的实时人眼像差测量王波
【期刊名称】《科学技术与工程》
【年(卷),期】2014(014)003
【摘要】为实时、准确地测量人眼的像差,保证人眼像差校正时数据的准确性,依据Hartmann-Shack波前传感器测量像差探测原理,设计搭建了一套基于Hartmann-Shack波前传感器的人眼像差实时测量系统.用该系统对人眼的动态像差进行了测量实验,对实验的结果进行了分析.实验结果表明:为了满足传感器获取光斑图及保证人眼的安全,入瞳的激光功率80μW较为合适;像差测量的结果折算成屈光度与主观方法验光值结果基本相符;动态像差连续测量观察像差波动的时间约在0.2~0.5s,与人眼的波前像差变化频率在5 Hz左右的结论基本相符.结果表明该系统满足了人眼像差测量的可行性和准确性要求.
【总页数】5页(P195-199)
【作者】王波
【作者单位】滁州学院机械与电子工程学院,滁州239000
【正文语种】中文
【中图分类】TP212.14;TH786
【相关文献】
1.基于HSS的人眼波前像差测量成像系统分析 [J], 徐安成;饶丰;朱锡芳
2.基于Hartmann-Shack传感器的人眼波前像差重建技术 [J], 高玮玮;沈建新
3.基于Hartmann-Shack波前传感器的Nd∶YAG激光器热焦距测量 [J], 郭宋明; 杨帆; 张楠; 卢佳琦; 崔建丰; 岱钦
4.基于Hartmann-Shack传感器的人眼离轴像差测量研究 [J], 徐安成;陆兴中;丁丽华
5.基于主观式测量人眼波前像差的眼模型研究 [J], 郭欢庆;王肇圻;赵秋铃;全薇;王雁
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基于Blankman-harris窗的加窗FFT插值修正算法
许珉;张鸿博
【期刊名称】《郑州大学学报(工学版)》
【年(卷),期】2005(026)004
【摘要】直接利用FFT进行电力系统谐波分析存在较大误差,加窗插值修正算法可以较好提高测量准确性.鉴于Blankman-harris窗在抑制频谱分析长范围泄漏方面具有很优良的性能,采用了双谱线插值修正的原理,推导了Blankman-harris窗双谱线插值修正公式,并利用MATLAB多项式逼近函数求出简洁实用的基于Blankman-harris窗的双谱线插值修正公式的逼近多项式.仿真分析表明,该修正多项式的算法实现容易,而且精度高.
【总页数】3页(P99-101)
【作者】许珉;张鸿博
【作者单位】郑州大学电气工程学院,河南,郑州,450002;郑州大学电气工程学院,河南,郑州,450002
【正文语种】中文
【中图分类】TM714
【相关文献】
1.基于Hanning自乘-卷积窗FFT三峰插值修正的电能计量新算法 [J], 刘涛;庄双勇;陈晓伟;赵伟;张之涵;黄松岭
2.基于矩形自卷积窗的加窗插值修正算法 [J], 陈飞
3.基于加窗插值FFT和原子分解的间谐波检测算法 [J], 蒋建东;杨鲲鹏;耿莉莉
4.基于多项加窗插值FFT的谐波相量算法分析 [J], 刘敏丽;余志强;张昌华;戴江华
5.基于二次加窗插值FFT算法的船舶电网间谐波检测方法 [J], 陈辉;于桐;尚前明;杨祥国;孙盼;杨诚;吴书礼;李博
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基于Blackman-Harris窗三谱线插值测试ADC信噪比的方法虞致国;孙益洲;黄朴;何芹;顾晓峰【期刊名称】《测试科学与仪器》【年(卷),期】2017(008)004【摘要】利用快速傅里叶变换(FFT)测试模数转换器(ADC)的信噪比(SNR)必然存在非相干采样,导致测量结果会受频谱泄漏的影响.针对此问题,提出了一种利用Blackman-Harris窗三谱线插值测试高速ADC SNR的方法.基于MATLAB构建了验证平台,采用美国模拟器件公司(ADI)的AD9627等高速ADC产品的行为级动态模型进行了仿真验证.结果表明,在非相干程度最大的情况下,基于Blackman-Harris 窗三谱线插值测试得到的SNR误差低于0.23 dB,达到了ADI公司提供的测试标准,证明该法能很好地抑制频谱泄漏的影响,提高SNR测试精度.【总页数】7页(P321-327)【作者】虞致国;孙益洲;黄朴;何芹;顾晓峰【作者单位】物联网技术应用教育部工程研究中心,江苏无锡 214122;江南大学电子工程系,江苏无锡 214122;物联网技术应用教育部工程研究中心,江苏无锡214122;江南大学电子工程系,江苏无锡 214122;物联网技术应用教育部工程研究中心,江苏无锡 214122;江南大学电子工程系,江苏无锡 214122;物联网技术应用教育部工程研究中心,江苏无锡 214122;江南大学电子工程系,江苏无锡 214122;物联网技术应用教育部工程研究中心,江苏无锡 214122;江南大学电子工程系,江苏无锡 214122【正文语种】中文【中图分类】TN47【相关文献】1.基于三次样条函数的加Blackman-harris窗插值FFT算法 [J], 许珉;刘凌波2.Teager-Kaiser能量算子Blackman-Harris窗三谱线插值的电压闪变参数检测[J], 尹国明;陈克绪;高云鹏;张韵琦;俞林刚;王英3.基于混合卷积窗三谱线插值的介损角测量方法 [J], 张强;王海云;王维庆;萨妮耶·麦合木提4.基于混合卷积窗三谱线插值的谐波分析方法 [J], 王鹤蓉;关焕新;郭祎珅;杨柏;吴迪5.基于Nuttall窗三谱线插值的介损角测量方法 [J], 李媛;王海云因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
一种高精度的电力系统谐波分析算法1 引言随着现代工业的高速发展,电力系统中的非线性负荷日益增多,电力系统谐波污染问题受到了广泛的重视。
及时、准确地掌握电网中谐波的实际状况对于电力系统的安全、经济运行具有重要的意义。
电力系统的谐波分析常采用快速傅立叶变换(FFT)实现。
然而,电力系统的频率并不是时刻都为额定工频这一恒定值,它会在额定工频左右的一个范围内发生变化。
这样就无法保证这个实时的频率是采样频率分辨率的整数倍,也就无法达到同步采样,这是产生栅栏效应和频谱泄漏现象的主要原因之一。
文[1]~[3]给出了栅栏效应和频谱泄漏现象的产生原理,并指出:插值算法可以消除栅栏效应引起的误差,频谱泄漏引起的误差则需要用加窗函数的方法来消除。
近年来,有关文献在加海宁(Hanning)窗插值算法的基础上提出了加布莱克曼-哈利斯(Blackman-Harris)窗的插值算法[2, 3]。
算法具有较高的精度,但布莱克曼-哈利斯窗有3项系数和4项系数2种形式,在求解每一次谐波的幅值、相角参数时都要解一个一元五次方程(对应3项系数)或一元七次方程(对应4项系数),在运用高级语言采用迭代算法编程实现时,计算量较大。
同时,在不同步采样较严重时,加布莱克曼-哈利斯窗的插值算法对偶次谐波相位的计算依然会存在较大的误差[3]。
近年来,随着人工智能技术的发展,人工神经网络已经被应用于电力系统谐波分析。
应用于电力系统谐波分析的人工神经网络模型有自适应线性人工神经网络[4,5](Adaline ANN和多层前馈自适应人工神经网络⑹(MLFNN),运用人工神经网络进行谐波分析具有较高的精度,然而这2种方法均不完美:Adaline ANN模型必须在知道系统精确的基波频率的前提下才能进行精确的谐波分析。
如果不知道系统的精确频率而以50Hz来进行神经网络的训练,误差则较大。
MLFNh网络由于其训练过程的不确定性,一般在应用之前需要大量的训练甚至可能出现完全不能训练和局部极小值的情况,因而无法很好地满足实际应用的要求。
适用于频率偏移情况下谐波参数估计的改进算法马也驰;陈隆道【摘要】Aiming at the problem that the traditional phase difference correction method has a large error in the measurement of the funda-mental frequency offset of the power grid signal, it may even produce the problem of measurement failure. An improved algorithm based on the traditional phase difference was proposed. The voltage signal of the grid was added to the Blackman-Harris window. By analyzing the spectral expression of the windowed signal, the error source of the electrical parameter estimation was studied, and the spectral expression was polynomial transformed to accelerate the sidelobe decay rate, further reduce the spectral leakage and the spectrum Line, and then re-esti-mate the electrical parameters according to the new spectral expression obtained from the estimation formula of the traditional phase difference method and the polynomial transformation. Respectively, using the traditional phase difference method and the polynomial transformation of the improved phase difference method for numerical simulation comparison. The results indicate that the improved algorithm is improved by at least one order of magnitude compared with the traditional phase difference method, and it is suitable for the high accuracy estimation of the harmonic parameters of the power system under the frequency offset. Even under the noise condition, The advantages of the algorithm is also more obvious.%针对电网信号基波频率偏移时传统相位差校正法测量结果存在较大误差,甚至可能产生测量失败的问题,提出了一种基于传统相位差的改进算法.将电网电压信号加入Blackman-Harris窗,通过分析加窗信号的频谱表达式,研究了电参量估计的误差来源,将频谱表达式进行了多项式变换从而加快了旁瓣衰减速度,进一步减轻频谱泄漏和各谱线之间的干扰,再依据传统相位差法的估计公式和多项式变换所得的新频谱表达式对电参量进行了重新估计.分别使用传统相位差法和经多项式变换的改进相位差法进行了数值仿真对比.研究结果表明:改进算法较传统相位差法相比各次谐波的测量精度提高了至少一个数量级,适用于频率偏移情况下电力系统谐波参数的高准确度估计;即使在噪声条件下,改进算法的优势也比较明显.【期刊名称】《机电工程》【年(卷),期】2017(034)009【总页数】6页(P1038-1043)【关键词】谐波分析;频率偏移;加窗傅里叶变换;相位差;多项式变换【作者】马也驰;陈隆道【作者单位】浙江大学电气工程学院,浙江杭州310027;浙江大学电气工程学院,浙江杭州310027【正文语种】中文【中图分类】TM935.21近年来,电力系统谐波污染日益严重[1-5]。
2017年 4 月 第32卷第7期电工技术学报Vol. 32 No. 7 Apr. 2017T R A N S A C T I O N S O F C H I N A E L E C T R O T E C H N I C A L S O C I E T Y应用于电力谐波分析的改进相位差校正法摘要传统的相位差校正法在应用于电力谐波测量时,由于频谱泄漏问题的存在,在窗函数的旁 瓣衰减速度较慢时存在较大误差,而校正过程对频域解析式的依赖又限制了窗函数的选用。
采用一种 基于汉宁窗的改进相位差校正法,其原理是对非同步采样序列的加窗快速傅里叶变换结果进行多项式 变换,再依据变换所得的新频谱序列进行谐波参数的校正。
将该方法和其他常用方法进行数值仿真对 比,在基频随机变化的情况下进行10 000次仿真计算得到其标准误差,并缩短采样窗长以探究其实时 性。
结果表明,改进相位差校正法较其他常用方法有更高的精度;当基频在47〜53 H z 范围内随机变化 时,高次谐波的测量精度达到1〇_5次;在1〇〇 m s 的采样窗长下,也能满足IEC 610004 — 7标准的精 度要求。
在兼顾计算精度的同时,该文校正公式由汉宁窗解析式推导得到,简便明了,所提方法是一 种有实用价值的谐波参数检测算法。
关键词:电力谐波快速傅里叶变换频谱泄漏谱线校正中图分类号:TM935.2Abstract Due to spectrum leakage, traditional phase difference methods with l i t t l e attenuation of side lobeled to a larger error in the measurement of power harmonic. An d the selection of window i s restricted because the dependence on analytic expression. This paper uses an improved phase difference method that based on Hanning window. I t performs polynomial transformation on the result of fast Fourier transform ( F F T ) to get a new sequence, then adjusts harmonic parameters with the new sequence. To verify i t s performance, do simulation calculation and compare i t with other common methods, simulate for 10 000 times at random frequency to calculate i t s standard error, shorten the sampling window to explore i t s real-time performance. The results show that, the new method i s more accurate than other methods, when the frequency ranges between 47 Hz and 53 H z , the accuracy of harmonic parameters reaches to 10 ~5. And under the 100 milliseconds sampling length, i t also can satisfy the IEC 61000—4—7 standard. Taking computational accuracy into account, the correction formula i s derived from Hanning window and i t 's quite simple. I t 's a useful harmonic parameters detection algorithm.Keywords : Power harmonic, fast Fourier transform, spectrum leakage, correction of spectra吴超凡陈隆道(浙江大学电气工程学院杭州310027)Improved Phase Difference Correction MethodApplied to Power Harmonic AnalysisWu ChaofanChen Longdao(College of Electrical Engineering Zhejiang University Hangzhou 310027 China)〇引言近年来,随着智能电网的建设和新能源技术的推 广,各种分布式电源和储能设备得到了广泛应用,在增强电网供电功能和减少污染排放的同时,也给电网 带来了大量谐波[1]。
加Blackman窗函数的FFT应用研究
欧阳明星
【期刊名称】《南方金属》
【年(卷),期】2012(000)005
【摘要】无限序列突然截断的FFT运算会产生频谱泄露,使用变化缓慢的窗函数进行截取可对其进行有效抑制,不同窗函数具有不同的特性,借助matlab仿真手段分析了同一信号的不同窗函数下不同截取长度的FFT变换特性,重点研究了加Blackman窗及在电力谐波分析的实际应用.
【总页数】4页(P51-53,60)
【作者】欧阳明星
【作者单位】广东松山职业技术学院,广东韶关512126
【正文语种】中文
【中图分类】TM714;TM74
【相关文献】
1.基于加窗插值FFT的电力谐波测量理论:(I)窗函数研究 [J], 潘文;钱俞寿
2.基于三次样条函数的加Blackman-harris窗插值FFT算法 [J], 许珉;刘凌波
3.基于相位差校正法的加Blackman-harris窗FFT算法与实现 [J], 李金锁;杜恒
4.基于加Blackman窗FFT和db44小波包变换的综合电力系统谐波分析 [J], 徐宇飞;吕红芳;杨阳
5.基于Blackman窗函数的插值FFT在电网谐波信号分析中的应用 [J], 周俊;王小海;祁才君
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电能质量数据采集和谐波分析方法的实现吴展遥(江苏联合职业技术学院无锡机电分院 江苏无锡 214028)摘 要:针对电能质量分析问题,设计了基于DSP和CPLD的电能质量检测装置,完成对电网信号数据的实时采集和处理,介绍了系统的总体结构以及数据处理的方法。
为消除泄漏误差,采用锁相环电路实现对电网信号的同步采样。
为提高计算的准确性,采用基于加窗插值的FFT算法分析电力系统谐波,并对算法的实现进行了详细的描述。
关键词:同步采样;FFT;加窗插值算法;数据采集中图分类号:TM93 文献标识码:B 文章编号:10042373X(2006)232145203Implement of Data Sampling and H armonic Analysis for the Pow er SystemsWU Zhanyao(Wuxi Mechano2electronic Branch,Jiangsu Union Technical Institute,Wuxi,214028,China)Abstract:In this paper,a system based on DSP and CPLD is developed in order to analyze the power quality.The overall design of this system and the means of data processing are introduced.Due to the error of nonsynchronous sampling,the meth2 od of synchronous sampling based on PLL is applied.In order to improve accuracy of calculation,FF T algorithm based on win2 dow f unction and interpolation is used to analyze harmonic of the power systems.Finally,the realization of the algorithm is de2 scribed in detail.K eywords:synchronous sampling;FFT;window f unction algorithm;data acquisition收稿日期:2006207228 随着非线性设备的广泛应用以及现代工业自动化水平的不断提高,电能质量问题日益突出。