[发明专利]一种基于复合迭代算法的谐波参数高精度估计方法

权利要求书

1.一种基于复合迭代算法的谐波参数高精度估计方法，其特征在于：首先利用三峰插值算法直接计算谐波幅值，同时计算谐波相位作为复合迭代的相位初值；再将相位初值传递到相位差校正算法中，利用相位差校正算法计算获得频率偏差量，再与谱泄漏对消算法相结合，获得第一次迭代计算的相位值；如此反复在相位差校正算法和谱泄漏对消算法中进行循环迭代，直到最终获得满足误差限要求的相位迭代结果。

2.根据权利要求1所述的谐波参数高精度估计方法，其特征在于：利用三峰插值算法计算谐波幅值步骤如下：

1.1）将待分析信号x(t)加hanning窗，采样N+L个点（取L=N/4），前N个点构成序列1，x_W1(n)；后N个点构成序列2，x_W2(n)；分别对两个序列作FFT运算；

1.2）确定两个序列中各谐波频率下峰值谱线i_l和两个次大谱线位置i_l+1，i_l-1，并获得其对应谱线的幅值X_W1(i_l-1)，X_W1(i_l)，X_W1(i_l+1)；X_W2(i_l-1)，X_W2(i_l)，X_W2(i_l+1)以及相角arg[X_W1(i_l-1)]，arg[X_W1(i_l)]，arg[X_W1(i_l+1)]；arg[X_W2(i_l-1)]，arg[X_W2(i_l)]，arg[X_W2(i_l+1)]；

1.3）令y₁=X_W1(i_l-1)，y₂=X_W1(i_l)，y₃=X_W1(i_l+1)，并由计算β_l；

1.4）将β_l代入下式计算谐波频率偏差

δl=0.0011βl7-0.0079βl6+0.0181βl5_0.0048βl4-0.0785βl3+0.0015βl2+0.6665βl-0.5]]>

1.5）将δ_l代入下式计算各次谐波的幅值A_l；

A1=N(yl+2y2+y3)(1.4726+0.5891δl+0.7221δl2+0.288δl3+0.2039δl4+0.0895δl5+0.049δl6)]]>

利用复合迭代算法确定谐波相位和频率参数，步骤如下：

2.1）由式计算获得两个序列的基波相位并作为复合迭代的初始值；设定误差限ε，0→k；

2.2）由计算基波频率偏差，并由计算其他各次谐波频率偏差；

2.3）若0≤δ_l<0.5，则取μ=1；否则取μ=-1，对序列1计算幅值比对序列2计算幅值比

2.4）由下式再结合上步得到的幅值比计算两个序列各次谐波相角的迭代值

2.5）若满足则停止迭代；否则，转步骤2.2）；

2.6）输出各次谐波最后一次迭代的相角和频率偏差并由式f_l=(i_l+δ_l)△f，l=1,2,…,K，获得各次谐波的频率估计结果

3.根据权利要求1或2所述的谐波参数高精度估计方法，其特征在于：所述误差限设定为ε=10^-4。