[发明专利]一种基于频谱泄漏校正算法的APF谐波检测方法

摘要

本发明公开了一种基于频谱泄漏校正算法的APF谐波检测方法。该方法在传统离散傅里叶变换的基础上，以信号截断长度为自变量，将经典的一维幅值谱扩展为二维，为信号频谱表征提供一种新的方式，并采用一种基于最小误差的频谱泄漏校正算法，实现频率、幅值和相位的精确估计。与现有技术相比，本发明通过二维谱得出最接近整周期截断的N，在此基础上，以sinc构造的谱值为真实谱，基于误差最小理论，得到信号频率、幅值和相位的近似精确估计，具有误差小，易于实现的优点。

主权项

1.基于频谱泄漏校正算法的APF谐波检测方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步，以信号截断长度和频率点作为自变量计算二维频谱，基于二维频谱得出最接近整周期截断的信号长度N；第二步，对信号做N点DFT变换得到测量频谱，通过sinc谱幅值的表达式来构造信号的理论频谱，以二者的差值构造误差函数；第三步，基于误差最小实现对信号频率、幅值和相位的近似精确估计；所述第二步中的误差函数构造方法具体包括以下步骤：A.1根据有限长信号序列的DFT计算公式得到测量频谱：式中N为最接近整周期截断信号长度N；A.2通过sinc谱幅值的表达式来构造信号的理论频谱：式中W(f_x)为长度为N的矩形窗的频谱；A.3以测量频谱和理论频谱的差值作为误差函数：式中，为估计信号频谱的实部和虚部，X_Re、X_Im为DFT分析得出的频谱的实部和虚部；设则有则式(3)误差函数可用下式表示：A.4将表示为某些指定点上的泰勒级数展开，如下式所示：令将这个表达式写成矩阵的形式:其中:为梯度，定义为为赫森矩阵，定义为