傅里叶变换运算在电化学阻抗谱测量方法中的应用

作为一种重要的电化学测试方法，电化学阻抗谱(EIS)在电化学研究领域具有广泛应用。经典离散频域EIS技术要求体系具备稳态条件，采用傅里叶变换(Fourier transform,FT)对非稳态体系进行时域EIS测量取得了较好的结果，该方法通过傅里叶变换对扰动信号的时域电极响应变换至频域。其优点包括在极短的时间内进行全频域阻抗测量并保持体系平衡性。在电池循环、腐蚀或其他电化学过程同时进行的原位测量技术中获得重要应用。介绍了傅里叶变换运算在电化学阻抗谱测量方法中的应用。     

基于滑动傅里叶变换的实时频谱分析设计

简述了运用快速傅里叶变换(FFT)方法进行实时频谱分析的缺陷以及滑动傅里叶变换(SDFT)方法的优点;设计了FPGA程序并进行仿真,验证了滑动傅里叶变换优越性。     

基于小波变换与傅里叶变换相结合的电能质量监测方法

介绍了至今为止国家标准中规定的各项电能质量指标的计算方法,提出了一种将小波变换与短时傅里叶变换相结合的方法对电能质量的暂态和稳态问题监测的方法,其中小波变换选用Mallat算法,短时傅里叶变换窗函数选用Hanning窗。利用小波变换Mallat算法对暂态电能质量问题进行实时监测,并且区分稳态扰动与暂态扰动,再对各频段进行短时傅里叶变换去分析,从而能够很好的对时域和频域进行分析。MATLAB的仿真结果验证了该方法的准确性和有效性     

射频同轴电缆故障定位测试系统

本文叙述了采用频域反射计(FDR)技术确定射频同轴电缆故障定位测试技术，由计算机通过GPIB总线控制30kHz～3GHz网络分析仪，测试同轴电缆的反射损耗(或驻波比)，计算机由获得的频域测试数据进行反傅里叶变换(反FFT)成距离域，从而确定被测电缆的故障点。     

受扰轨迹的分群研究

以时域、频域和小波分析3种处理方法提取摇摆曲线的特征,对有限时段内稳定的多机摇摆曲线进行同调群识别,分离出所有潜在的失稳群。将摇摆曲线经过数字低通滤波器后重新采样,再求取各曲线的时域特征;用快速傅里叶变换得到其频域特征;用小波变换得到曲线在特定频段内的特征。然后用规则库分析这些特征,对摇摆曲线进行分群,其结果与EEAC算法对后继时段分析所得到的失稳模式基本吻合。     

短时傅里叶变换在电线杆塔拉索防盗的应用

比较输电线路拉索实时被盗信号与干扰信号的时域、频域波形,指出用通常的分析手段不能很好地区分两种信号,从而无法对被盗进行在线监测.接着文章介绍短时傅里叶变换法,它能将时域信号变换到时-频域,而被盗信号在时-频域上相对干扰信号而言特征比较明显,这样就可以利用这些特征实时判断拉索是否被盗.因此在防止拉索实时被盗领域,短时傅里叶变换法是一个十分有效的方法.     

分数傅里叶变换在GNSS信号捕获中的应用

首先给出了分数傅里叶变换的数学模型并分析其相关性质,在此基础上,将分数傅里叶变换用于BPSK调制的GPS信号和BOC调制的信号的捕获当中,分析捕获结果与分数傅里叶变换角度的关系,实验证明分数傅里叶变换的角度取较小值时,存在模糊问题,取较大值时能正确捕获。因此GNSS信号捕获过程中,可以采用分数傅里叶变换,无需进行频域搜索,从而节省捕获时间。     

空间矢量调制技术频域调制模型的建立与验证

在对空间矢量调制(SVM)技术相电压调制波进行显化的基础上,利用双重傅里叶变换,建立了常规SVM的频域调制模型。该模型给出了SVM的频谱分布,有助于研究其谐波特性和传输带宽,对系统控制参数的优化和滤波器的设计有重要的理论指导意义。对该频域调制模型进行了实验验证。     

电力系统谐波和间谐波检测方法综述

电力系统谐波和间谐波的实时精确检测的重要性日益突出.文中根据目前谐波和间谐波检测的特点,首先分析了离散傅里叶变换(DFT)和快速傅里叶变换(FFT)在检测过程中存在的频谱泄漏和栅栏效应,根据检测难点提出了谐波间谐波检测要解决的关键问题.对目前国内外三类检测方法:时域分析、频域分析、时频交替分析法进行了分类分析,总结DFT/FFT用于谐波、间谐波检测的主要方法,最后指出现有检测方法的主要问题所在,并提出今后几个值得研究的课题和方向.     

基于物理及波形的傅里叶变换教学方案

傅里叶变换是"信号与系统"和"数字信号处理"课程中重要的教学内容和难点之一.针对高职学生的特点,对教学方法和教学手段进行了改革和探索.基于连续和离散傅里叶变换的物理和波形模型,对传统的傅里叶变换的教学思路进行了改革,提出一套完整的教学方案.几年的教学实践表明,运用该教学方法进行傅里叶变换的教学,可以收到较好的教学效果.     

GIS四种缺陷局放UHF信号标定技术研究

为了对GIS不同绝缘缺陷局放超高频(Ultra High Frequency,UHF)信号与视在放电量(pC)之间的对应关系,即UHF信号标定技术进行研究,在GIS内模拟了四种典型缺陷模型,选取300～400MHz、700～800MHz、1.4～1.5GHz以及0.3～3GHz等四种检测频段,对不同缺陷UHF信号标定进行研究,并采用多种数学回归模型和拟合优度校验指标对标定结果分别进行回归分析和拟合优度校验分析。研究发现,同一类型缺陷在不同检测频段上UHF信号幅值(mV)与视在放电量(pC)之间存在较为明显的对应关系,不同频段间对应关系存在差异,可以近似采用一元线性多项式回归模型对不同类型缺陷UHF信号幅值进行放电量标定。     

基于序列运算的随机直流潮流改进算法及实例分析

为了对GIS不同绝缘缺陷局放超高频(Ultra High Frequency,UHF)信号与视在放电量(pC)之间的对应关系,即UHF信号标定技术进行研究,在GIS内模拟了四种典型缺陷模型,选取300～400 MHz、700～800 MHz、1.4～1.5 GHz以及0.3～3 GHz等四种检测频段,对不同缺陷UHF信号标定进行研究,并采用多种数学回归模型和拟合优度校验指标对标定结果分别进行回归分析和拟合优度校验分析。研究发现,同一类型缺陷在不同检测频段上UHF信号幅值(mV)与视在放电量(pC)之间存在较为明显的对应关系,不同频段间对应关系存在差异,可以近似采用一元线性多项式回归模型对不同类型缺陷UHF信号幅值进行放电量标定。     

电力系统真实间谐波存在判据研究

对电力系统电压或电流信号进行离散傅里叶变换得到的间谐波频谱,不仅由真实的间谐波成分产生,也可由其他的系统扰动引起,因此,从频谱上判断真实间谐波的存在性是进行间谐波具体参数计算的前提。首先从理论上分析并指出,分析窗口内各周波之间的波形差异是间谐波频谱产生的原因,并在此基础上提出一种基于间谐波时频等值线图和成分出现率的真实间谐波存在性判别方法。该方法首先对某考察时段内的所测信号做连续离散傅里叶变换,得到该信号的幅值时频矩阵,结合该矩阵对应的成分出现率和判别阀值,判别出信号中的真实间谐波成分。所提方法实现过程简单,原理清晰,能够判别出所测信号中的真实间谐波成分。对多个现场测量数据的分析验证了所提方法的有效性和实用性。     

基于FFT及IFFT的超声波相位差检测方法

噪声和波形畸变是影响超声波相位差检测精度的两大主要原因,也是在时域中构建相位差检测模型必须要解决的关键问题。提出一种非整周数据整周期化的算法,在获取两路超声波A/D数据后,首先对非整周期采样数据进行插值,将非整周期采样的数据转化为整周期采样数据,之后将整周期数据经过快速傅里叶变换(FFT)在频域中滤除噪声和波形畸变后,再通过快速傅里叶逆变换(IFFT)由频域回到时域中进行相位差检测。实验数据表明,采用FFT及IFFT的时域-频域-时域变换的超声波相位差检测法,其相位差检测精度明显优于时域法相位差检测精度,当选用12位A/D采样超声波数据时,相位差的检测标准差0. 01°。     

基于分数阶傅里叶变换的直流电弧特征分析

针对单纯从时域或频域方面检测电弧故障的缺陷,提出了采用分数阶傅里叶变换分析电弧的时频特征。通过试验模拟不同负载时直流串行与并行电弧故障,发现改变变换阶次使得电弧分数阶傅里叶域的特征比频域特征更加明显,有利于提取电弧特征。同时比较了负载性质及电弧类型对电弧分数阶傅里叶域特征的影响,及在线检测电弧故障时分数阶傅里叶变换和快速傅里叶变换算法复杂度与实时性。     

脉冲涡流检测中系统冲激响应的快速计算

应用涡流无损检测中积分方程法的理想裂缝模型以及有限元-边界元耦合法,在频域中研究了平板导体中含有理想裂缝时,其上方的磁场分布.两种不同频域方法的一致结果,证明了理想裂缝模型解的正确性.结合快速傅里叶变换方法,研究了含有裂缝的导体板上方不同检测点处的磁场单位冲激响应,计算实例表明,理想裂缝模型与快速傅里叶变换相结合是一种求解磁场时域冲激响应的快速有效方法.单位冲激响应的获得,为在时域中有效提取裂缝特征参数以及用脉冲涡流检测法识别缺陷奠定了基础.     

雷电冲击下接地装置精确建模与反击过电压计算

利用傅里叶变换和矩量法计算了某实际接地装置的频域响应,进而通过矢量匹配法将离散的频域响应特性拟合成连续、精确、定量的s域有理数学表达式,再通过数学推演,构建了可直接用于ATP等电磁暂态计算程序计算的接地装置冲击等值电路.与CDEGS(用于电流分布、电磁场、接地、土壤结构分析的一款软件包)计算结果对比表明,本文构建的等值电路在不同幅值、不同波前时间的各种冲击电流激励下,均能获得较真实的时域冲击响应,克服了以往利用冲击电阻模型对雷电流波形进行分析时的缺陷,具有重要的工程实用价值.对某实际线路耐雷水平的计算表明,传统冲击电阻模型的计算结果过于乐观.     

一种基于小波包变换的电力谐波检测方法

由于非线性负载用电的不断增加,造成大量谐波返灌电网产生电能污染和计量不公等问题,然而传统的快速傅里叶变换（fast Fourier transform, FFT）检测方法由于自身技术的限制,难以满足目前谐波检测对精确性的要求。结合电力谐波特点,分析小波变换与傅里叶变换原理,提出了一种小波包与FFT相结合并采用加窗双谱线插值的电力谐波检测方法,研究了不同窗函数的特性,并且通过加入不同的窗函数来检测谐波,得出针对电力谐波检测最优的窗函数。仿真实验验证了该方法对谐波在时域和频域上都有很好的测量效果,为谐波电能表电力谐波检测方法及信号截取窗函数选取提供重要参考。     

基于连续小波变换的非整数次谐波测量方法

快速傅里叶变换(FFT)可实现整数次谐波的精确检测，但对非整数次谐波的检测误差较大；加窗插值算法可提高非整数次谐波的检测精度，但会导致谐波分辨率降低。如果信号中存在频率相近的整数次和非整数次谐波，利用FFT和加窗插值算法都无法实现谐波的准确检测。连续小波变换(CWT)因其良好的时频局部化特性，可用来分析谐波。通常利用CWT系数的幅值来检测谐波频率。但不同尺度的小波函数在频域上存在相互干扰，如果被检测信号中含有频率相近的谐波，利用CWT系数的幅值无法实现谐波的准确检测。文中结合傅里叶变换和CWT的特点，提出了利用小波变换系数傅里叶变换的幅值来分离谐波的算法。通过实例验证，该算法能够把频率相近的整数次和非整数次谐波分离，实现较理想的检测，从而提高了谐波分析、检测的精度。     

“离散对应周期”在傅里叶变换理论教学中的应用

傅里叶变换是“信号与系统”和“数字信息处理”等课程的重要教学内容,该变换类型较多,分析推导过程较复杂,学生在学习过程中不易理清思路。针对这种情况,本文介绍一种教学方法,将傅里叶变换的几种形式紧密联系在一起。通过这种方法,学生在学习傅里叶变换时可以很容易理解和掌握,为傅里叶变换的具体应用和后续课程的学习打下坚实的基础。