几种加窗F F T算法谐波检测仿真比较
2017-08-30安徽理工大学电气与信息工程学院王肖峰
电子世界 2017年15期
安徽理工大学电气与信息工程学院 王肖峰
几种加窗F F T算法谐波检测仿真比较
安徽理工大学电气与信息工程学院 王肖峰
对数字信号进行快速傅里叶变换,可得到数字信号的分析频谱。分析频谱是实际频谱的近似。傅里叶变换是对延拓后的周期离散信号进行频谱分析。如果采样不合适,某一频率的信号能量会扩散到相邻频率点上,出现频谱泄漏现象。为了减少频谱泄漏,通常在采样后对信号加窗。
海宁窗;海明窗;高斯窗;谐波分析
1 引言
在采用FFT对谐波进行检测分析时,一些误差是不可避免的,例如频谱泄漏以及栅栏效应。这是因为将连续的模拟信号转换成离散数字信号而导致的结果[1]。
所谓频谱泄漏,就是信号频谱中各谱线之间相互影响 ,使测量结果偏离实际值,同时在谱线两侧其他频率点上出现一些幅值较小的假谱。简单说来,造成频谱泄漏的原因是采样频率与信号频率不同步,造成周期采样信号的相位在始端和终端不连续。栅栏效应描述的是信号采样时只能得到采样点的信息,而忽略了采样间隔中数据信息的现象[2-5]。
频谱泄漏和栅栏效应,都会对FFT算法在信号处理时产生误差。针对频谱泄漏可以加大窗函数的宽度,相对的频域上就窄了,也就是泄露的能量就小了。栅栏效应,可以提高采样点,间隔小,频率分辨力高,被“挡住”或丢失的频率成分就会越少。
2 分别对几种窗函数进行仿真分析
图1所示为三种窗函数的波形图及其归一化曲线仿真。……
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