基于窗函数补零拟合的插值补零FFT谐波分析算法

胡松,吴海, 周成, 朱亚军, 夏磊, 徐志华, 唐飞

2024 21ST INTERNATIONAL CONFERENCE ON HARMONICS AND QUALITY OF POWER, ICHQP 2024（2024）

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摘要

工程上谐波分析通常采用计算量相对较小的快速傅里叶变换(FFT),同时为减少栅栏效应和频谱泄露通常采用插值算法.FFT对数据窗长度有特定要求,例如 2/3/4 等整数次幂.针对数据窗长度为非整数次幂情况,提出一种改进插值补零FFT谐波测量算法,算法核心在于将补零FFT插值校正转变为基于补零窗函数的频谱响应的拟合校正.以基 2 为例,对非 2 整数次幂数据窗加 5 项最快旁瓣衰减速率窗修正,再补零使得数据窗长度满足 2 的整数次幂,最后进行改进插值FFT计算.所提算法适用于任意窗函数补零且无须推导修正公式.仿真与实验结果验证该算法在谐波分析方面的有效性.

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关键词

FFT,zero padding,5-trem maximum side lobe decay speed window,improved interpolated fitting,harmonic analysis

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