[發明專利]一種自適應諧波分析系統及其分析方法

有效

• 申請號: 201910071816.6
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109725200B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 秦云;楊夢琪;駱英;徐桂東
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01R23/16
• 分類號: G01R23/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種自適應諧波分析方法，基于自適應諧波分析系統，自適應諧波分析系統包括AD轉換器，所述AD轉換器的輸出端連接數據緩沖區的輸入端，所述數據緩沖區的輸出端連接頻譜分析單元，所述頻譜分析單元輸出信號的頻譜，所述頻譜分析單元的輸出端分別連接基波頻率估算單元和頻譜泄漏估算單元的輸入端，所述基波頻率估算單元的輸出端連接脈沖頻率粗選單元的輸入端，所述脈沖頻率粗選單元的輸出端連接可編程脈沖發生器的輸入端；所述頻譜泄漏估算單元的輸出端連接脈沖頻率細調單元的輸入端，所述脈沖頻率細調單元的輸出端連接可編程脈沖發生器的輸入端，所述可編程脈沖發生器的輸出端連接AD轉換器的輸入端；其特征在于，對輸入的模擬電壓信號進行諧波分析獲得電壓信號的頻譜，

根據頻譜中基波譜線位置對信號采樣率進行粗選，若經過粗選后基波譜線位置移到期望基波所處譜線位置時，則再根據頻譜泄漏對信號采樣率進行細調，脈沖頻率細調單元對脈沖發生器進行編程設置，系統在調整采樣周期控制下完成新一輪信號采樣、分析，根據分析結果再次進行采樣周期的調節，以保證系統對信號的自適應同步采樣能力；所述細調的方法為：

1)在已知信號基波譜線位置的條件下，頻譜泄漏估算單元掃描整個頻譜，累加除直流分量、基波分量、諧波分量外的所有譜線幅值，獲得到頻譜總能量泄漏；

2)脈沖頻率細調單元根據連續采樣、分析所得頻譜泄漏對脈沖發生器輸出信號頻率進行細調：

其中，ΔT_k為采樣脈沖周期的第k次調整量，ΔT_k-1為采樣脈沖周期的第k-1次調整量，T_k為第k次調整后的采樣脈沖周期，D_k為第k次檢測的頻譜泄漏，D_k-1為k-1次檢測的頻譜泄漏，α為調整系數，sign(·)為符號函數。

2.根據權利要求1所述的一種自適應諧波分析方法，其特征在于，所述頻譜分析采用快速傅立葉變換算法。

3.根據權利要求1所述的一種自適應諧波分析方法，其特征在于，所述粗選的方法為：根據頻譜中基波所處譜線序號i選擇信號采樣率：

其中，f_s^*為期望采樣頻率，f_s為信號采樣頻率，i為基波譜線序號，m為期望基波所處譜線序號，f_smax為AD轉換器最高采樣頻率，int(·)為取整函數。

4.根據權利要求1所述的一種自適應諧波分析方法，其特征在于，所述頻譜總能量泄漏表示為：

D＝∑P_j，其中j為正整數，j∈(0,64]，且j≠l×m,l＝0,1,2...；

其中，D為總頻譜泄漏，P_j為第j條譜線幅值，m為期望基波所處譜線序號，l為諧波次數。

5.根據權利要求1所述的一種自適應諧波分析方法，其特征在于，所述符號函數：