摘要:针对传统FFT方法测量宽频信号时频谱泄漏导致精度下降的问题,提出了一种改进FFT宽频信号测量算法。首先,基于傅里叶变换分析了宽频信号的频谱分布,发现采样频率与信号频率不匹配及信号截断效应会导致频谱泄漏;然后,采用Nuttall-Kaiser混合窗和周期补偿函数对频谱泄漏问题进行了校正,利用全相FFT算法的卷积窗性质对旁瓣衰减进行了抑制,以降低频谱泄漏对频谱精度和幅度的影响;最后,采用西北某电站实际信号对所提方法进行验证,结果表明:相较于传统FFT方法,所提改进FFT方法不仅能精确获取宽频信号的幅值和频率等信息,还能显著减少信号频率泄漏,提升信号测量精度。
文章目录
1频谱泄漏机理分析
1.1 采样频率与信号频率不匹配
1.2 信号截断效应
2 Nuttall与Kaiser窗结合的窗函数优化方法
2.1 Nuttall窗函数
2.2 Kaiser窗函数
2.3 基于Nuttall窗和Kaiser窗的混合窗函数设计
3改进全相FFT
3.1 全相傅里叶变换
3.2 周期补偿函数
4仿真结果
4.1 自合成模拟信号测试
4.2风机发电并网系统算例分析
4.3 实际录波数据测试
5结论