快速傅里葉變換(fast Fourier transform,FFT)在非同步采樣和非整數(shù)周期截斷時難以高精度檢測諧波各參數(shù),加窗和插值算法可提高FFT的精確度。在對納托爾窗(Nuttall)頻譜特性分析的基礎上,提出以4項5階Nuttall窗通過自卷積運算得到Nuttall自卷積窗函數(shù),推導基于Nuttall自卷積窗四譜線校正公式。仿真結(jié)果表明,該算法能較精確地檢測次同步諧波的頻率特征值并抑制譜間干擾。最后,將Nuttall自卷積窗和四譜線插值FFT算法應用于新疆哈密地區(qū)次同步諧波檢測,驗證了該算法的有效性。 

【文章來源】：太陽能學報. 2020年09期 第104-113頁 北大核心

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

典型Nuttall窗的幅頻響應曲線

圖2給出基于4項5階Nuttall窗的1～4階Nuttall自卷積窗函數(shù)的歸一化對數(shù)頻譜，其中母窗長度N=128。由圖2可見，Nuttall自卷積窗函數(shù)旁瓣峰值電平以及旁瓣衰減速率隨卷積階數(shù)p增大而增大，即旁瓣性能隨卷積階數(shù)增加而迅速提高。Nuttall自卷積窗與其他經(jīng)典窗函數(shù)的頻譜特性比較如表1所示，從表1可看出Nuttall自卷積窗函數(shù)頻域特性明顯優(yōu)于其他窗函數(shù)。故后文采用4階Nuttall自卷積窗對信號進行截斷，這樣可有效地抑制頻譜泄露對檢測精度的影響[13]。2 基于Nuttall自卷積窗的四譜線插值算法

在非同步采樣時會發(fā)生頻譜泄露現(xiàn)象，各離散點上的FFT頻譜不是單位沖擊響應。如圖3所示，第h次諧波準確頻點kh附近的4根譜線分別為kh1、kh2、kh3和kh4,kh1<kh2<kh3<kh4，且kh1=kh2-1,kh2=kh3-1,kh3=kh4-1。這4根譜線的幅值分別為y1、y2、y3和y4[14-15]。記α=kh-kh2-0.5，由于0≤kh-kh2≤1，則α取值范圍是α∈[-0.5,0.5]。

【參考文獻】：
期刊論文
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