[發(fā)明專利]基于點(diǎn)頻濾波器的信號幅頻譜檢測方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410523087.0
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN104267257B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李軍;龐志強(qiáng);萬文軍
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: G01R23/16
• 分類號: G01R23/16
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司44224
• 代理人: 王程

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信號處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于點(diǎn)頻濾波器的信號幅頻譜檢測方法，以及一種基于點(diǎn)頻濾波器的信號幅頻譜檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

信號頻域的幅頻譜分析有著廣泛的應(yīng)用范圍，傅立葉變換算法雖然是實(shí)現(xiàn)信號從時(shí)域到頻域計(jì)算的有效手段之一，但同時(shí)也存在著一定的局限性，存在如頻譜泄漏問題。信號加窗口函數(shù)處理可顯著改善矩形窗口的頻譜泄漏問題，但同時(shí)又很大程度上造成信號頻域幅頻譜分辨率的下降。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本發(fā)明提供一種基于點(diǎn)頻濾波器的信號幅頻譜檢測方法和系統(tǒng)，其檢測出的信號幅頻譜不會有頻譜泄漏問題，信號頻域幅頻譜分辨率較高。

一種基于點(diǎn)頻濾波器的信號幅頻譜檢測方法，包括如下步驟：

接收輸入信號，獲得所述輸入信號的原數(shù)據(jù)序列；

根據(jù)預(yù)設(shè)的整理數(shù)據(jù)序列長度，在所述原數(shù)據(jù)序列中選取整數(shù)數(shù)據(jù)序列，獲得整理數(shù)據(jù)序列；

循環(huán)輸出所述整理數(shù)據(jù)序列，得到循環(huán)整理數(shù)據(jù)序列，當(dāng)整理數(shù)據(jù)序列循環(huán)輸出長度達(dá)到預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)序列長度時(shí)，停止整理數(shù)據(jù)序列循環(huán)輸出；

根據(jù)預(yù)設(shè)的點(diǎn)頻率對所述循環(huán)整理數(shù)據(jù)序列進(jìn)行點(diǎn)頻濾波器濾波，得到點(diǎn)頻濾波數(shù)據(jù)；

對所述點(diǎn)頻濾波數(shù)據(jù)進(jìn)行幅值檢波，得到所述原數(shù)據(jù)序列在所述點(diǎn)頻率的信號頻域幅頻譜。

一種基于點(diǎn)頻濾波器的信號幅頻譜檢測系統(tǒng)，包括：

接收模塊，用于接收輸入信號，獲得所述輸入信號的原數(shù)據(jù)序列；

選取模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的整理數(shù)據(jù)序列長度，在所述原數(shù)據(jù)序列中選取整數(shù)數(shù)據(jù)序列，獲得整理數(shù)據(jù)序列；

數(shù)據(jù)輸出循環(huán)模塊，用于循環(huán)輸出所述整理數(shù)據(jù)序列，得到循環(huán)整理數(shù)據(jù)序列，當(dāng)整理數(shù)據(jù)序列循環(huán)輸出長度達(dá)到預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)序列長度時(shí)，停止整理數(shù)據(jù)序列循環(huán)輸出。

點(diǎn)頻濾波模塊，用于在預(yù)設(shè)的點(diǎn)頻率下對所述循環(huán)整理數(shù)據(jù)序列進(jìn)行點(diǎn)頻濾波器濾波，得到點(diǎn)頻濾波數(shù)據(jù)；

幅值檢波模塊，用于對所述點(diǎn)頻濾波數(shù)據(jù)進(jìn)行幅值檢波，得到所述原數(shù)據(jù)序列在所述點(diǎn)頻率的信號頻域幅頻譜。

上述基于點(diǎn)頻濾波器的信號幅頻譜檢測方法和系統(tǒng)，對輸入信號的原數(shù)據(jù)序列進(jìn)行整理，得到整理數(shù)據(jù)序列，循環(huán)輸出整理數(shù)據(jù)序列，之后根據(jù)預(yù)設(shè)的點(diǎn)頻率對所述循環(huán)整理數(shù)據(jù)序列進(jìn)行點(diǎn)頻濾波器濾波，對得到的點(diǎn)頻濾波數(shù)據(jù)進(jìn)行幅值檢波得到信號頻域幅頻譜；本發(fā)明具有優(yōu)良的信號幅頻譜分析特性，具體表現(xiàn)在：較高的信號幅頻譜分辨率，信號幅頻譜的單峰特性、不存在傅立葉變換特性中的副波瓣之類的干擾問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明基于點(diǎn)頻濾波器的信號幅頻譜檢測方法在實(shí)施例一中的流程示意圖。

圖2為本發(fā)明基于點(diǎn)頻濾波器的信號幅頻譜檢測方法在實(shí)施例二中的流程示意圖。

圖3為圖2中點(diǎn)頻率覆蓋整個(gè)頻率分析范圍的示意圖。

圖4為圖2中LCR帶通濾波器的電路示意圖。

圖5為本發(fā)明基于點(diǎn)頻濾波器的信號幅頻譜檢測系統(tǒng)在實(shí)施例三中的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例一、

如圖1所示，是本發(fā)明一種基于點(diǎn)頻濾波器的信號幅頻譜檢測方法在實(shí)施例一的流程示意圖，包括如下步驟：

S11、接收輸入信號，獲得所述輸入信號的原數(shù)據(jù)序列；

按照預(yù)設(shè)的信號采樣頻率，對輸入信號按預(yù)設(shè)的信號時(shí)間長度進(jìn)行采樣，得到原數(shù)據(jù)序列。

S12、根據(jù)預(yù)設(shè)的整理數(shù)據(jù)序列長度，在所述原數(shù)據(jù)序列中選取整數(shù)數(shù)據(jù)序列，獲得整理數(shù)據(jù)序列；

理想情況下，原數(shù)據(jù)序列長度N對應(yīng)的時(shí)間長度、為點(diǎn)頻率ωo周期長度的整倍數(shù)，但實(shí)際上多數(shù)情況是不滿足的。為了適應(yīng)實(shí)際的情況，必須對原數(shù)據(jù)序列進(jìn)行整理，也就是按點(diǎn)頻率ω_o周期長度的整倍數(shù)，在原數(shù)據(jù)序列中選取一段整數(shù)數(shù)據(jù)出來，得到整理數(shù)據(jù)序列。

在一較佳實(shí)施例中，還包括步驟：

根據(jù)下式計(jì)算得到所述整理數(shù)據(jù)序列長度并整數(shù)化：

L＝(int)(p*P)

其中，L為所述整理數(shù)據(jù)序列長度，單位無量綱；

P＝(int)(N*T_n*f_o)??P＝1,2,3,........，