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，該種算法應用了循環與遞歸算法，計算速度快，抗干擾性強，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插值方向錯誤的問題，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）是應用范圍最為廣泛的諧波檢測方式，但是該種計算方式有著泄露的問題以及柵欄效應，會導致信號參數出現相位不準、幅值不準以及頻率不準的問題，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施測頻數據，還能夠得到非整次諧波、整次諧波以及衰減直流分量結果。

一、離散傅里葉變換的頻譜分析方法的優點與算法

1.1頻譜分析方法的比較分析

頻率是電力系統的重要參數，能夠有效反映出整個電力系統的電能綜合質量，電力系統頻率變化對于發電廠負荷以及電力系統生產率有著一定的影響，就現階段來看，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算法會受到噪聲、諧波以及電壓幅值的影響；prony算法計算階數選擇難度高，也會受到噪聲因素的影響；傅式算法會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，會出現一定的誤差。其中，DFT算法的應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，該種算法應用了循環與遞歸算法，計算速度快，抗干擾性強，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算法

三、結束語

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

參 考 文 獻

[1]胡振華，王海濱，張健毅. 工業電力系統諧波分析的高精度FFT算法[J]. 電力系統及其自動化學報. 2009（03）

[2]竺煒，唐穎杰，周有慶，曾喆昭. 基于改進Prony算法的電力系統低頻振蕩模式識別[J]. 電網技術. 2009（05）

[3]徐建軍，胡光東，李錦明. 線性調頻Z變換在信號頻譜分析中的應用[J]. 應用基礎與工程科學學報. 2009（06）