基于Smart DFT的頻率估計(jì)技術(shù)研究及其在非平衡系統(tǒng)中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-10-23 22:55
非圓信號(hào)廣泛用來(lái)描述非平衡系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性,例如非平衡三相電力系統(tǒng)和通信系統(tǒng)中的I/Q不平衡問(wèn)題;诜菆A信號(hào)的二階統(tǒng)計(jì)特性,一系列估計(jì)模型可以將標(biāo)準(zhǔn)的頻率估計(jì)算法拓展為更通用的形式,應(yīng)用在非平衡系統(tǒng)中。Smart DFT(SDFT)是一種簡(jiǎn)潔高效的基于頻域變換的頻率估計(jì)算法,具備DFT類方法的高性能優(yōu)點(diǎn),同時(shí)避免了頻譜泄漏和柵欄效應(yīng)引起的估計(jì)偏差,可以獲得更精確的估計(jì)效果。本文圍繞非圓信號(hào)特性和基于SDFT的算法理論,看展了如下工作:首先,研究了非平衡系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論,介紹了非圓信號(hào)的基本特性和研究工具。由于非圓信號(hào)特殊性,單獨(dú)的協(xié)方差矩陣沒(méi)有充分的自由度去描述全部的二階統(tǒng)計(jì)特性,因此需要引入偽協(xié)方差矩陣充分利用所有可得的二階統(tǒng)計(jì)信息。論文同時(shí)介紹了寬線性模型,驗(yàn)證了這是適用于復(fù)值非圓信號(hào)最優(yōu)的線性估計(jì)模型。繼續(xù)以非平衡三相電力系統(tǒng)為例,利用克拉克變換推導(dǎo)出非圓信號(hào)通用的表達(dá)形式,并指出復(fù)值非圓信號(hào)與實(shí)值正弦信號(hào)存在一定的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。接著,研究了頻率估計(jì)的基礎(chǔ)理論和方法,建立了頻率估計(jì)問(wèn)題基本的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)概率論的知識(shí),研究了參數(shù)估計(jì)的均方誤差下界——CRB界,這是衡量頻率估計(jì)性能的...
【文章來(lái)源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 非平衡系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 頻率估計(jì)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 非平衡系統(tǒng)理論基礎(chǔ)
2.1 非圓信號(hào)簡(jiǎn)介
2.2 寬線性模型
2.3 增廣復(fù)數(shù)統(tǒng)計(jì)特性
2.4 實(shí)例:非平衡三相電力系統(tǒng)
2.5 正弦信號(hào)與非圓信號(hào)的關(guān)系和轉(zhuǎn)化
2.6 本章小結(jié)
第三章 頻率估計(jì)的基礎(chǔ)理論和方法
3.1 頻率估計(jì)問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型
3.2 參數(shù)估計(jì)性能界:CRB界
3.2.1 CRB界的推導(dǎo)
3.2.2 頻率估計(jì)問(wèn)題的CRB界
3.3 最小二乘框架
3.3.1 基本的最小二乘估計(jì)
3.3.2 加權(quán)最小二乘估計(jì)
3.4 線性預(yù)測(cè)理論
3.5 傳統(tǒng)DFT頻譜分析的問(wèn)題
3.5.1 頻譜泄漏
3.5.2 柵欄效應(yīng)
3.6 基礎(chǔ)Smart DFT算法原理
3.7 本章小結(jié)
第四章 基于SDFT改進(jìn)的三點(diǎn)法頻率估計(jì)算法
4.1 補(bǔ)零法改進(jìn)SDFT
4.1.1 算法描述
4.1.2 仿真分析
4.2 加窗法改進(jìn)SDFT
4.2.1 窗函數(shù)
4.2.2 算法描述
4.3 基于SDFT改進(jìn)的CLS算法
4.3.1 算法描述
4.3.2 性能分析
4.3.3 仿真分析
4.4 基于加窗SDFT改進(jìn)的CRPHD算法
4.4.1 算法描述
4.4.2 性能分析
4.4.3 仿真分析
4.5 性能比較與非平衡系統(tǒng)中的估計(jì)效果
4.6 本章小結(jié)
第五章 基于SDFT改進(jìn)的自適應(yīng)頻率估計(jì)算法
5.1 直接頻率估計(jì)自適應(yīng)算法
5.1.1 算法描述
5.1.2 仿真分析
5.2 間接頻率估計(jì)自適應(yīng)算法
5.2.1 算法描述
5.2.2 仿真分析
5.3 性能比較與非平衡系統(tǒng)中的估計(jì)效果
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表的論文和科研成果
本文編號(hào):3454075
【文章來(lái)源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
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第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 非平衡系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 頻率估計(jì)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 非平衡系統(tǒng)理論基礎(chǔ)
2.1 非圓信號(hào)簡(jiǎn)介
2.2 寬線性模型
2.3 增廣復(fù)數(shù)統(tǒng)計(jì)特性
2.4 實(shí)例:非平衡三相電力系統(tǒng)
2.5 正弦信號(hào)與非圓信號(hào)的關(guān)系和轉(zhuǎn)化
2.6 本章小結(jié)
第三章 頻率估計(jì)的基礎(chǔ)理論和方法
3.1 頻率估計(jì)問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型
3.2 參數(shù)估計(jì)性能界:CRB界
3.2.1 CRB界的推導(dǎo)
3.2.2 頻率估計(jì)問(wèn)題的CRB界
3.3 最小二乘框架
3.3.1 基本的最小二乘估計(jì)
3.3.2 加權(quán)最小二乘估計(jì)
3.4 線性預(yù)測(cè)理論
3.5 傳統(tǒng)DFT頻譜分析的問(wèn)題
3.5.1 頻譜泄漏
3.5.2 柵欄效應(yīng)
3.6 基礎(chǔ)Smart DFT算法原理
3.7 本章小結(jié)
第四章 基于SDFT改進(jìn)的三點(diǎn)法頻率估計(jì)算法
4.1 補(bǔ)零法改進(jìn)SDFT
4.1.1 算法描述
4.1.2 仿真分析
4.2 加窗法改進(jìn)SDFT
4.2.1 窗函數(shù)
4.2.2 算法描述
4.3 基于SDFT改進(jìn)的CLS算法
4.3.1 算法描述
4.3.2 性能分析
4.3.3 仿真分析
4.4 基于加窗SDFT改進(jìn)的CRPHD算法
4.4.1 算法描述
4.4.2 性能分析
4.4.3 仿真分析
4.5 性能比較與非平衡系統(tǒng)中的估計(jì)效果
4.6 本章小結(jié)
第五章 基于SDFT改進(jìn)的自適應(yīng)頻率估計(jì)算法
5.1 直接頻率估計(jì)自適應(yīng)算法
5.1.1 算法描述
5.1.2 仿真分析
5.2 間接頻率估計(jì)自適應(yīng)算法
5.2.1 算法描述
5.2.2 仿真分析
5.3 性能比較與非平衡系統(tǒng)中的估計(jì)效果
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
致謝
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本文編號(hào):3454075
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