離散傅里葉變換的頻譜分析方法的研究

【摘要】 頻譜分析方式有著多樣性的特征，就現(xiàn)階段來看，測頻方式是多種多樣的，有cross算法、DFT算法、prony算法、最小二乘法、卡爾曼濾波算法等等，但是這些算法都存在各種各樣的不足，其中，DFT算法的應(yīng)用范圍是最為廣泛的，在高次諧波以及非整次諧波含量較少的情況下，該種算法的精度是十分理想的，該種算法應(yīng)用了循環(huán)與遞歸算法，計(jì)算速度快，抗干擾性強(qiáng)，能夠消除整次諧波對分析過程的不良影響。使用加窗法與濾波法也能夠避免出現(xiàn)插值方向錯(cuò)誤的問題，本文主要分析基于離散傅里葉變換的頻譜分析新方法。

【關(guān)鍵詞】 離散傅里葉變換 頻譜分析方法 分析

快速傅里葉變換法（FFT）是應(yīng)用范圍最為廣泛的諧波檢測方式，但是該種計(jì)算方式有著泄露的問題以及柵欄效應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)參數(shù)出現(xiàn)相位不準(zhǔn)、幅值不準(zhǔn)以及頻率不準(zhǔn)的問題，相位誤差極大，難以滿足測量需求。為了提升頻譜分析質(zhì)量，本文提出給予離散傅里葉變換頻譜分析新方法，該種算法不僅能夠分析出實(shí)施測頻數(shù)據(jù)，還能夠得到非整次諧波、整次諧波以及衰減直流分量結(jié)果。

一、離散傅里葉變換的頻譜分析方法的優(yōu)點(diǎn)與算法

1.1頻譜分析方法的比較分析

頻率是電力系統(tǒng)的重要參數(shù)，能夠有效反映出整個(gè)電力系統(tǒng)的電能綜合質(zhì)量，電力系統(tǒng)頻率變化對于發(fā)電廠負(fù)荷以及電力系統(tǒng)生產(chǎn)率有著一定的影響，就現(xiàn)階段來看，測頻方式是多種多樣的，有cross算法、DFT算法、prony算法、最小二乘法、卡爾曼濾波算法等等，但是這些算法都存在各種各樣的不足，其中cross算法會(huì)受到噪聲、諧波以及電壓幅值的影響；prony算法計(jì)算階數(shù)選擇難度高，也會(huì)受到噪聲因素的影響；傅式算法會(huì)受到衰減直流分量因素、非整次諧波因素以及頻率偏差因素的影響，會(huì)出現(xiàn)一定的誤差。其中，DFT算法的應(yīng)用范圍是最為廣泛的，在高次諧波以及非整次諧波含量較少的情況下，該種算法的精度是十分理想的，該種算法應(yīng)用了循環(huán)與遞歸算法，計(jì)算速度快，抗干擾性強(qiáng)，能夠消除整次諧波對分析過程的不良影響。

1.2 離散傅里葉變換的頻譜分析的相關(guān)算法

三、結(jié)束語

本研究應(yīng)用基于離散傅里葉變換插值方式計(jì)算信號(hào)頻率，計(jì)算結(jié)果得出，如果采樣率較低，精度依然比較理想，如果提高采樣率、適當(dāng)增加采樣點(diǎn)數(shù)，還能夠在一定程度上提升分辨率與計(jì)算準(zhǔn)確性。除此之外，使用加窗法與濾波法也能夠避免出現(xiàn)插值方向錯(cuò)誤的問題，該種分析方式簡單、準(zhǔn)確性高、計(jì)算速度快，值得進(jìn)行大范圍的使用與推廣。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]胡振華，王海濱，張健毅. 工業(yè)電力系統(tǒng)諧波分析的高精度FFT算法[J]. 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2009（03）

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