[发明专利]基于加窗插值FFT的工频干扰消除方法、系统和介质

权利要求书

1.一种基于加窗插值FFT的工频干扰消除方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取待处理的振动信号；

对所述振动信号作FFT，生成第一幅值谱；

根据所述第一幅值谱确定窗函数；

采用所述窗函数对所述振动信号进行离散处理，得到离散序列；

对所述离散序列作FFT，生成第二幅值谱；

根据所述窗函数和所述第二幅值谱，采用插值方式确定所述振动信号的工频信号；

根据所述工频信号对所述振动信号进行工频干扰消除，得到工频消除后的振动信号；

其中，所述根据所述第一幅值谱确定窗函数，包括：

判断所述第一幅值谱内工频频谱和有用成分频谱的距离；

当所述距离满足第一预设条件，确定窗函数为矩形窗函数；

当所述距离满足第二预设条件，确定窗函数为汉宁窗函数。

2.根据权利要求1所述的一种基于加窗插值FFT的工频干扰消除方法，其特征在于，所述获取待处理的振动信号，包括：

确定采样频率；

采用所述采样频率采集预设个数的数据点，组成振动信号。

3.根据权利要求2所述的一种基于加窗插值FFT的工频干扰消除方法，其特征在于，所述采用所述窗函数对所述振动信号进行离散处理，包括：

采用所述窗函数对所述振动信号进行预设点数截断，所述预设点数与所述预设个数相等。

4.根据权利要求1所述的一种基于加窗插值FFT的工频干扰消除方法，其特征在于，所述根据所述窗函数和所述第二幅值谱，采用插值方式确定所述振动信号的工频信号，包括：

根据所述第二幅值谱确定工频频谱的主瓣；

当所述窗函数为矩形窗函数，根据所述主瓣计算所述插值方式的差值系数，所述差值系数的计算公式如下：

其中，δ表示插值系数，h_m表示所述主瓣上左侧线的幅值，h_m+1表示所述主瓣上右侧线的幅值；

根据所述插值系数计算工频参数，所述工频参数计算公式如下：

θ＝phase(h_m)-π·δ-0.5π

其中，f表示工频参数的频率，f_m表示所述主瓣上左侧线的频率，N表示所述振动信号内的数据点总个数，T表示采样间隔，A表示工频参数的幅值，θ表示工频参数的相位；

根据所述工频参数计算所述振动信号的工频信号。

5.根据权利要求1所述的一种基于加窗插值FFT的工频干扰消除方法，其特征在于，所述根据所述窗函数和所述第二幅值谱，采用插值方式确定所述振动信号的工频信号，包括：

根据所述第二幅值谱确定工频频谱的主瓣；

当所述窗函数为汉宁窗函数，根据所述主瓣计算所述插值方式的差值系数，所述差值系数的计算公式如下：

其中，δ表示插值系数，h_m表示所述主瓣上左侧线的幅值，h_m+1表示所述主瓣上右侧线的幅值；

根据所述插值系数计算工频参数，所述工频参数计算公式如下：

θ＝phase(h_m)-π·δ-0.5π

其中，f表示工频参数的频率，f_m表示所述主瓣上左侧线的频率，N表示所述振动信号内的数据点总个数，T表示采样间隔，A表示工频参数的幅值，θ表示工频参数的相位；

根据所述工频参数计算所述振动信号的工频信号。

6.根据权利要求1所述的一种基于加窗插值FFT的工频干扰消除方法，其特征在于，所述根据所述工频信号对所述振动信号进行工频干扰消除，得到工频消除后的振动信号，包括：

对所述振动信号与所述工频信号进行作差，得到差值信号；

将所述差值信号作为工频消除后的振动信号。