改進(jìn)加窗三峰插值FFT諧波分析算法及其應(yīng)用

郭振濤， 遲長(zhǎng)春， 陳正馨

(1. 上海電機(jī)學(xué)院 電氣學(xué)院， 上海 201306； 2. 上海電科電器科技有限公司, 上海 200063)

摘要在分析納托爾(Nuttall)窗、凱塞(Kaiser)窗頻譜特性的基礎(chǔ)上，研究了加納托爾凱塞組合窗三峰插值快速傅立葉變換(Fast Fourier Transform，F(xiàn)FT)諧波分析算法。通過對(duì)Nuttall窗和Kaiser窗賦以一定的權(quán)重系數(shù)來構(gòu)造組合窗的頻譜函數(shù)，結(jié)合計(jì)算準(zhǔn)確度高且運(yùn)算速度快的三峰插值法，進(jìn)行多項(xiàng)式擬合逼近，求得最優(yōu)的插值修正公式，由此推導(dǎo)出含有諧波分量的信號(hào)的各個(gè)參數(shù)計(jì)算公式。基于Matlab計(jì)算軟件平臺(tái)的仿真結(jié)果，表明了該組合窗三峰插值FFT算法有很強(qiáng)的頻譜泄漏抑制能力和很小的幅值相位相對(duì)誤差，極大提高了參數(shù)的計(jì)算精度，相比加經(jīng)典窗函數(shù)的插值算法，計(jì)算精度提高2～3個(gè)數(shù)量級(jí)。并將該算法應(yīng)用到電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置上，通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了算法的可行性與實(shí)用性。