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锂离子电池阻抗在线测量装置设计

电工电能新技术 2024年第1期43卷 61-71页

作者：杨浩张闯刘素贞徐志成陈占群省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学) 天津300130 保定市尤耐特电气有限公司河北保定071051

锂离子电池的交流阻抗能够反映电池内部信息,是电池状态在线监测的有力工具。阻抗在线测量装置的设计是实现基于阻抗的电池状态在线估计及故障预警技术的关键。本文基于嵌入式微控制器设计了锂离子电池交流阻抗在线测量装置,采用全相位... 详细信息

锂离子电池的交流阻抗能够反映电池内部信息,是电池状态在线监测的有力工具。阻抗在线测量装置的设计是实现基于阻抗的电池状态在线估计及故障预警技术的关键。本文基于嵌入式微控制器设计了锂离子电池交流阻抗在线测量装置,采用全相位快速傅里叶变换算法将时域数据转换到频域,并对转换结果进行插值运算,实现了0.01 Hz~10 kHz频率范围内交流阻抗的在线测量,有效解决了当前阻抗在线测量装置基于传统快速傅里叶变换算法所产生的频谱泄露、栅栏效应以及相位计算不准确的问题。通过对不同容量、不同正极材料的电池进行静态和动态阻抗测量,验证了装置的可靠性与快速性,并且放电末期动态阻抗急剧变化特征对电池的状态具有一定的指示能力。本文设计可方便集成于电池管理系统中,在锂离子电池状态在线估计及故障预警等方面具有一定的应用价值。

关键词：阻抗在线测量故障预警全相位快速傅里叶变换频谱泄露栅栏效应

基于全相位FFT的铁路信号频率检测算法研究

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软件 2024年第2期45卷 98-100页

作者：贾瑞琼杨森孟凡硕姬大鹏西门子信号有限公司陕西西安710016 中国铁路沈阳局集团有限公司长春电务段吉林长春130051 中国铁路哈尔滨局集团有限公司哈尔滨电务段黑龙江哈尔滨150001

本文主要研究基于全相位快速傅里叶变换(All Phase Fast Fourier Transform,APFFT)的铁路信号频率检测算法。介绍铁路信号的基本概念,并对传统快速傅里叶变换与APFFT的理论基础进行深入分析。通过矩阵分析方法比较传统FFT和APFFT的性能... 详细信息

本文主要研究基于全相位快速傅里叶变换(All Phase Fast Fourier Transform,APFFT)的铁路信号频率检测算法。介绍铁路信号的基本概念,并对传统快速傅里叶变换与APFFT的理论基础进行深入分析。通过矩阵分析方法比较传统FFT和APFFT的性能差异。在实验分析部分,通过具体的数据模拟实验验证APFFT在频率检测方面相较于传统FFT的优势。针对铁路CPFSK(Continuous Phase Frequency Shift Keying)信号,提出基于APFFT的低频率和边缘频率检测技术。通过仿真实验验证所提方法的有效性。总结全相位FFT在铁路信号频率检测中的应用前景与研究价值。

关键词：全相位快速傅里叶变换铁路信号频率检测 CPFSK信号

基于双窗全相位FFT的变流器阻抗高精度辨识新方法

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电气自动化 2024年第2期46卷 109-112页

作者：周海龙现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林吉林132012

为了提高变流器阻抗辨识精度,提出将布莱克曼双窗全相位快速傅里叶变换算法应用于并网变流器输出阻抗高精度辨识之中。首先,建立了dq坐标系下的三相并网变流器的dq阻抗模型;其次,基于原理分析论证了所提方法具有优良的频谱泄漏抑制性能... 详细信息

为了提高变流器阻抗辨识精度,提出将布莱克曼双窗全相位快速傅里叶变换算法应用于并网变流器输出阻抗高精度辨识之中。首先,建立了dq坐标系下的三相并网变流器的dq阻抗模型;其次,基于原理分析论证了所提方法具有优良的频谱泄漏抑制性能以及较强的抗噪能力,特别适合于在施加小扰动信号背景下非线性特性较强的并网变流器输出阻抗的高精度辨识,并给出变流器阻抗辨识流程;最后,通过仿真试验,验证了方法的优越性。基于布莱克曼双窗全相位快速傅里叶变换的阻抗辨识方法,相比传统方法能以更高的精度辨识出变流器输出阻抗。

关键词：频谱泄漏阻抗辨识并网变流器全相位快速傅里叶变换小扰动

基于全相位快速傅里叶变换的主轴不平衡特征提取及实验

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仪器仪表学报 2020年第4期41卷 138-146页

作者：王展杜思远贺文治张珂沈阳建筑大学机械工程学院沈阳110168 高档石材数控加工装备与技术国家地方联合工程实验室沈阳110168

主轴作为数控机床的核心部件,因其质量不平衡而产生的振动严重影响机床的加工精度。对主轴不平衡振动进行有效抑制的前提是需要准确提取振动信号特征。为了准确提取主轴系统的不平衡振动特征,获取振动幅值和相位,提出基于全相位快速傅... 详细信息

主轴作为数控机床的核心部件,因其质量不平衡而产生的振动严重影响机床的加工精度。对主轴不平衡振动进行有效抑制的前提是需要准确提取振动信号特征。为了准确提取主轴系统的不平衡振动特征,获取振动幅值和相位,提出基于全相位快速傅里叶变换的主轴不平衡振动特征提取方法,全相位快速傅里叶变换利用自身的频谱分析功能实现对信号相位和振幅的准确提取。分别通过仿真与实验的方式将该方法与其他3种方法进行振动特征提取对比,全相位傅里叶变换提取振动幅值和相位准确度和稳定性更好,提取后的振动相位准确性可达97%,而提取后进行动平衡振动抑制实验,振动量下降65.21%,进一步验证了该方法的有效性。

关键词：主轴振动信号特征提取全相位快速傅里叶变换不平衡

基于全相位FFT与人工神经网络及小波降噪的谐波检测方法研究

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基于全相位FFT与人工神经网络及小波降噪的谐波检测方法研究

作者：罗文斌湖南科技大学

学位级别：硕士

谐波污染广泛存在于电力系统中,并且伴随着社会工业化的发展呈现出越来越严重之势。国内外研究人员针对电力系统的谐波治理已持续多年。随着科学技术的发展,电力系统谐波的生成原因也愈加多元化。实时检测电力系统谐波中的各项参数,即... 详细信息

谐波污染广泛存在于电力系统中,并且伴随着社会工业化的发展呈现出越来越严重之势。国内外研究人员针对电力系统的谐波治理已持续多年。随着科学技术的发展,电力系统谐波的生成原因也愈加多元化。实时检测电力系统谐波中的各项参数,即成为分析谐波问题从而采取相应治理措施的出发点和主要依据。基于智能算法的电力系统谐波检测方法是当今谐波检测领域的热点方向,本文即是结合小波变换、全相位FFT及人工神经网络等理论,探究一种包括噪声预处理环节在内的电力系统谐波检测方法。本文将小波变换、全相位FFT及人工神经网络等理论引入电力系统谐波检测领域,目的在于挖掘以上理论在电力系统谐波检测领域的价值并探究其普适性与可行性。全文主要工作和创新围绕以下三部分展开:首先,在降噪预处理环节,针对小波降噪中传统阈值函数以及阈值选取规则存在的缺陷,提出一种带有多个可调参数的改进小波阈值函数,其特点在于通过参数调节可以保持函数连续性与重构信号的真实性,将该函数与新的改进阈值选取规则相结合,得到一种基于多参数小波阈值函数和自适应阈值调整的小波变换组合降噪算法,通过仿真实验对其降噪效果进行验证。其次,对全相位FFT的加窗优化原理进行梳理分析,将6阶5项Nuttall窗与Hanning窗相结合组成一种二阶混合卷积窗。将其与传统的单窗与双窗、一阶混合卷积窗与二阶混合卷积窗进行频谱分析,验证其具有更理想的旁瓣特性,可以提升全相位FFT测相的效能。最后,提出一种基于双窗全相位FFT与三角基函数人工神经网络相结合的检测算法。对基于三角基函数的人工神经网络使用l-tanh算法进行改进,通过自适应学习率的优化加快其收敛性。通过谐波检测仿真实验,对其频率误差、相位误差和幅值误差等指标分析,验证该组合算法的有效性,即该组合算法相较于传统算法对谐波检测的准确性更高,具备在实际工程领域的应用价值。

关键词：谐波检测小波变换小波阈值函数全相位快速傅里叶变换窗函数人工神经网络

全相位FFT的OFDM系统ΣΔ量化噪声整形

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西安电子科技大学学报 2017年第4期44卷 80-85,117页

作者：戈立军赵澜李月郭徽李明阳赵瑞君天津工业大学电子与信息工程学院天津300387

针对正交频分复用系统的量化噪声问题,提出基于全相位快速傅里叶变换的ΣΔ量化噪声整形方法.首先给出单零点与多零点ΣΔ调制器用于正交频分复用系统量化噪声整形的理论分析,指出非循环的量化噪声结构使各子载波频点处存在累积量化噪声... 详细信息

针对正交频分复用系统的量化噪声问题,提出基于全相位快速傅里叶变换的ΣΔ量化噪声整形方法.首先给出单零点与多零点ΣΔ调制器用于正交频分复用系统量化噪声整形的理论分析,指出非循环的量化噪声结构使各子载波频点处存在累积量化噪声;进而给出基于全相位快速傅里叶变换进一步降低频点处量化噪声的方法与性能分析.仿真表明,在正交频分复用系统中,多零点ΣΔ调制器具有比单零点ΣΔ调制器更好的量化噪声整形性能,引入全相位快速傅里叶变换使系统量化噪声进一步降低,在2bit量化、信噪比为5dB时,基于多零点ΣΔ调制的正交频分复用系统误比特率降低了一个数量级.

关键词：正交频分复用量化噪声整形全相位快速傅里叶变换

基于全相位快速傅里叶变换和人工神经网络的电网谐波检测组合优化算法

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广东电力 2021年第3期34卷 98-105页

作者：欧阳瑾王钢曾德辉华南理工大学广东广州510641 广州嘉缘电力科技有限公司广东广州510610

针对现有谐波检测方法的适用范围小、测量精度低和抗干扰能力弱的缺陷,提出一种基于全相位快速傅里叶变换和人工神经网络的谐波测量组合优化算法。该方法利用全相位快速傅里叶变换对相位的优越检测能力得到谐波的相位信息,同时得到的谱... 详细信息

针对现有谐波检测方法的适用范围小、测量精度低和抗干扰能力弱的缺陷,提出一种基于全相位快速傅里叶变换和人工神经网络的谐波测量组合优化算法。该方法利用全相位快速傅里叶变换对相位的优越检测能力得到谐波的相位信息,同时得到的谱线峰值可以为神经网络初始化提供依据;利用人工神经网络的自学习和抗干扰能力得到系统的谐波频率和幅值信息。仿真结果表明,基于全相位快速傅里叶变换和人工神经网络的谐波测量方法的适用范围更广,收敛速度更快,谐波检测的精度和鲁棒性也更优越。

关键词：全相位快速傅里叶变换人工神经网络谐波检测间谐波组合优化算法

基于全相位FFT不平衡分析的转子现场动平衡

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振动．测试与诊断 2021年第3期41卷 566-570,625,626页

作者：解梦涛张强波张霞妹中国飞行试验研究院发动机所西安710089

为了对地面转子试验器进行动平衡,降低其振动量值,掌握转子系统现场动平衡技术,基于全相位快速傅里叶变换(fast Fourier transform,简称FFT)建立了转子不平衡量的计算模型,并在地面转子试验器上搭建了不平衡测试系统。试验表明,当转速高... 详细信息

为了对地面转子试验器进行动平衡,降低其振动量值,掌握转子系统现场动平衡技术,基于全相位快速傅里叶变换(fast Fourier transform,简称FFT)建立了转子不平衡量的计算模型,并在地面转子试验器上搭建了不平衡测试系统。试验表明,当转速高于1 kr/min后,计算模型可准确地分析出转子不平衡响应。对转子试验器进行了现场动平衡,结果表明,所建立计算模型在较轻的试重条件下(三圆法无法计算出配平方案),经单次配平可使转子不平衡振动降低77.3%,证明了所建立的不平衡计算模型的有效性与准确性。该模型可用于对其他复杂转子机械的现场动平衡计算。

关键词：现场动平衡全相位快速傅里叶变换振动不平衡测试转子试验器

低信噪比场景下全相位FFT载频估计改进算法

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无线电通信技术 2023年第6期49卷 1073-1080页

作者：吴呈瑜张红斌占敖浙江理工大学信息科学与工程学院浙江杭州310018

对比传统的快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform, FFT),全相位FFT(all-phase FFT,apFFT)加入了全相位信号预处理过程,拥有相位不变特性和较好的抑制频谱泄漏的性能,对调幅(Amplitude Modulation, AM)信号的载频估计能达到较高的精度... 详细信息

对比传统的快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform, FFT),全相位FFT(all-phase FFT,apFFT)加入了全相位信号预处理过程,拥有相位不变特性和较好的抑制频谱泄漏的性能,对调幅(Amplitude Modulation, AM)信号的载频估计能达到较高的精度。但在无线电监测和通信信号识别等特定场景下,解调需要在低信噪比(Signal-Noise Ratio, SNR)下进行。然而在低信噪比环境下,信号往往遭受严重的干扰,为了解决低信噪比环境下AM信号的载频估计问题,提高载频估计精度,提出了基于apFFT的均值修正样条插值结合的AM载频估计算法。分别模拟了添加高斯噪声的低信噪比情况下带正弦干扰与不带干扰的实验环境,对比了样条插值与其他插值方法的优势。仿真结果表明,样条插值能够得到更平滑的插值曲线,提出的载频估计方法具有良好的抗干扰能力,并且对低信噪比环境下载频估计数据有较好的校正作用,得到的载频估计结果对比原始方法有3~5 dB的提升。

关键词：低信噪比全相位快速傅里叶变换调幅载频估计样条插值