电力交流参数测量中非均匀采样问题的误差分析

对于电力系统中的多通道高频、高速或冲击信号的采样测试,可以采用多路A/D交替顺序采样/多路复用技术来提高采样速率.但是,这种采样技术由于时基不准,造成的各路A/D之间存在着不容忽视非均匀采样问题.本文在非均匀采样理论的基础上,系统地分析了非均匀采样周期信号的数字频谱结构和表达式,讨论了由于时基不准而带来的谐波失真和对交流电参数测试的影响.     

非均匀采样对信号有效值测量影响的分析

本文分析了采样信号的非均匀性对于有效值测量的影响,推导了非均匀采样信号在时域与频域上的能量对应关系,得出了利用非均匀采样序列计算信号的有效值收敛于真值的条件,仿真结果验证了理论的正确性。     

非整周期采样信号频率估计的相频匹配方法

为提高非整周期采样信号的频率估计精度,提出一种非整周期采样信号频率估计的相频匹配方法。首先,为抑制信号非整周期采样对自相关的影响,对采样信号进行加窗自相关;其次,根据加窗自相关信号初相位为零的特点生成参考信号,实现参考信号与加窗自相关信号的相位匹配;最后,根据柯西不等式,利用参考信号和加窗自相关信号构造反映参考信号和加窗自相关信号频率匹配程度的误差函数,误差函数最小值对应的频率即为信号频率估计值。计算验证和LFMCW雷达测距实验表明该方法不受信号非整周期采样的影响,有效地提高了非整周期采样信号的频率估计精度,改善了LFMCW雷达的测距精度。     

一种应用重采样技术的整周期采样方法

介绍了一种应用重采样技术的旋转机械振动信号的整周期采样方法。通过三次样条插值，从定时采样的数据中获得整周期采样的数据，经过实验，证明是可行的。     

电子探针图像的非等间距采样技术

本文基于二维采样定理,提出两种非等间距采集电子探针X射线像方法。对于颗粒形状比较规则。X射线信号变化有明显区域特征的样品,实行分区等间距采样;对于颗粒形状不规则,X射线信号变化无明显区域特征的样品,实行自适应改变间距采样。应用这两种非等间距采样方法,能够在保证图像质量的前提下,通过减少不必要的采样点数、节省采样时间13％－19％。     

基于压缩传感理论的随机等效采样信号的重构

随机等效采样技术通过对周期信号进行多次随机时间间隔取样,以时间间隔为序排列采样数据,形成具有较高等效采样率的波形。然而,由于时间间隔的非均匀性,很难采集到足够的有效信号重构原始波形。为了克服这种信息不足引起的重构误差,提出了一种基于压缩传感理论的随机等效采样信号重构方法,构造了随机等效采样测量矩阵。该方法能够对周期信号以低于信号奈奎斯特频率的采样率进行随机采样,通过最优化问题从有限的采样值中重构原始信号。最后通过实验对该方法的可行性进行了验证。     

基于正交匹配追踪的周期非均匀采样研究

结合正交匹配追踪算法,提出了一种针对稀疏信号的周期非均匀采样与重构方法。根据周期非均匀采样的系统模型,基于联合子空间理论将采样与重构过程转换为矩阵向量运算;再借助正交匹配追踪算法确定采样数据矩阵中非零元素的位置,并分析了该算法在周期非均匀采样系统中的完整重构条件,通过插值器实现信号完整重构。最后,以多带正弦信号为例验证了可完整重构概率,系统实验证明:对于稀疏信号的采样与重构,该方法满足完整重构条件。     

非同步采样下电力系统相量测量修正算法

非同步采样条件下,利用傅里叶变换进行相量分析将出现由频谱泄漏造成的误差。针对工频交流正弦信号中基波电压偏移且采样频率恒定而引起的非同步采样误差,推导了非同步采样下傅里叶变换结果表达式,建立了离散傅里叶变换相角与幅值的误差模型,得到相角和幅值误差与频率偏移量和采样初始相位角的函数关系,提出了基于基波正序分量法的相角与幅值修正算法。所提算法不需要对信号施加特殊的窗函数。仿真和实测结果表明,在基波频率波动剧烈、高斯白噪声存在、非同步采样程度较大的情况下,利用较少的计算量便可准确地获得信号的相角和幅值,适用于电力系统相量的高精度快速测量。     

基于变采样长度相关滤波的不平衡信号提取法

根据相关滤波提取信号幅值和相位的原理,定义了不平衡信号的近频噪声干扰度的概念,并构建了近频噪声干扰度模型,揭示了干扰度随频率差变化的分布规律;进而提出了一种基于变采样长度相关滤波的不平衡信号提取法,在短数据情况下根据MUSIC谱确定幅值最大的近频干扰信号频率,结合近频干扰度分布规律合理选择采样长度提取不平衡信号幅值和相位。电主轴动平衡测量实验和仿真结果表明：与传统定采样长度相关滤波相比,所提方法受信噪比波动影响小,抗近频干扰能力强,在采样长度更短时提取的不平衡信号幅值和相位的方差更小。     

旋转机械振动信号整周期重采样技术的研究

针对频谱泄漏及栅栏效应问题,建立了基于整周期重采样技术提高振动分析精度的方法,采用振动信号同步采集的频率计算整周期采集所需的时间,利用此时间可以对波形实现整周期重采样,并且在相位计算时,对各个通道补偿因循环采样所产生的相位误差.研究结果表明:该方法对振动信号可以实现整周期重采样,并能显著提高振动信号的幅值及相位精度,具...     

抽样定理在周期性非连续信号的压电泵气穴现象中的应用方法

抽样时间间隔由抽样定理来决定.压电泵气穴现象所摄取的连续画像也应遵从该定理来抽取得到不连续的静止画像.可是,作为由振动形式驱动的压电泵,气穴现象只发生在吸入工程,了解其气穴现象统计特性时,如果按着抽样定理,在吐出工程的半周期,即使是不发生气穴现象也必须依次抽样.若利用这样的数据系统,数据的样本将过大,对其解析的时间性与经济性均不利.而且,在吐出工程的半周期,是与气穴无关系的信号.因此对于气穴现象数据系统,可以说是输入了错误情报信号.为此,开发了适用于压电泵气穴现象周期性非连续信号的抽样定理的方法;同时,利用这个方法,以有阀压电泵为例,调查了该泵的气穴现象特性之一的中心多发性,发现里利用新方法测得的中心多发几率高于原方法.     

相对相位叠加数据采样法及其应用

在高频周期信号测量中 ,传统的测试方法中一般是被测信号频率越高 ,要求测试设备采样频率越高 ,往往测试设备难以达到要求 ,文中提出一种相对相位叠加数据来样法 ,为低频测试设备测量高频周期信号提供了可能与依据 ,具有广泛的应用价值。     

采样频率对聚合经验模态分解的影响研究

根据聚合经验模态分解的特点对能量泄漏指数进行了修订,从非对准误差、能量泄漏、分解结果的正交性和相关性方面分析了采样频率对聚合经验模态的影响,分析结果显示离散化采样引起的非对准误差随采样频率的提高逐渐减小,而能量泄漏以及分解结果之间的正交性和相关性随采样频率改变近似呈周期性变化。并根据分析结果给出了聚合经验模态中采样频率的选取原则。算例结果表明,综合考虑上述各影响因素后,聚合经验模态较为理想的采样频率范围是信号最高频率的10.3~11倍。     

正弦信号干扰下低通带限型频谱信号的采样

提出了正弦信号干扰下的带限低通信号的采样方法 ,克服了 Shannon采样定理对采样频率要求过高的缺点。当低频有效信号的最高频率为 fh,正弦干扰信号的频率为 f0 时 ,低频有效信号频谱不出现频谱混叠的采样频率为 f0 +fh N+1相似文献   

基于整周期自适应采样的砂轮不平衡量分析

精确获取与转速同频周期信号信息是对砂轮进行动平衡的前提。应用 DSP技术和整周期自适应采样算法实现了砂轮振动信号倍频采样 ,并且给出了在砂轮动平衡测试中的具体应用。此方法具有硬件电路简单 ,倍频采样精度高 ,跟踪速度快等优点。实验表明该方法可从复杂噪声中在线提取砂轮不平衡信号。     

集装箱岸桥状态信号智能采集仪设计

在设计集装箱起重机状态信号的智能采集仪时，综合运用了单片机控制和集成电路技术，通过单片机控制电路，使得32路信号采集通道分时、有序、快速地完成对振动、应力两种不同信号的采集，并对信号作预处理，同时实时显示采集电路的状态信息。     

基于改进m序列的压缩采样观测矩阵设计

为了降低对嵌入式系统数据采集的硬件要求,提出了一种适用于模拟信号采集系统的压缩采样方法,为压缩感知观测矩阵提供了一种低功耗硬件实现方法。介绍了观测矩阵设计的相关要求,并提出了带压缩采样矩阵的高斯随机观测矩阵及基于改进的m序列的压缩采样矩阵硬件实现方法。考虑系统功耗及外围电路复杂度问题,提出利用MSP430微处理器完成压缩采样系统设计,并利用滚珠丝杠动态测试中的振动信号完成对系统的验证。实验结果表明,该系统能以低于亚乃奎斯特采样频率的采样率对振动信号进行压缩采样,能较为精确地重构出原始信号。     

轨道移频信号频率参数检测方法的研究

为了进一步提高轨道移频信号频率参数的测量精度,运用欠采样(带通采样)定理和ZOOM-FFT算法对频谱进行细化,根据轨道移频信号的频谱对称特性,引入重心法校正技术,在采样点数为2048情况下,使测量精度比规格要求提高了约3.5倍。