基于改进加窗离散傅立叶变换的相位差测量方法

摘要

本发明提出一种基于改进加窗离散傅立叶变换的相位差测量方法，包括以下步骤：步骤1：采集待测的两个周期信号；步骤2：将采集到得周期信号解析为数字量信号；步骤3：通过构建4阶Blackman‑Harris窗对数字量信号进行加窗处理，并对加窗处理后的信号进行FFT频谱分析得到信号频谱，提取基波参数并分别计算出待测周期信号的初相角；步骤4：利用离散频谱校正方法修正有用频谱处的相位，以计算出待测周期信号的相位差。利用本发明方法可有效解决DFT算法时域截断引入的频谱泄露和栅栏效应导致的频谱分析出现较大误差的问题以及改进插值方法存在的频谱泄露和频率分辨率较低的不足，提高频率分辨率，最终实现相位差的高精度测量。

主权项

一种基于改进加窗离散傅立叶变换的相位差测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：采集两个待测周期信号；步骤2：将采集到得周期信号解析为数字量信号；步骤3：通过构建4阶Blackman‑Harris窗对前述数字量信号进行加窗处理，并对加窗处理后的信号进行FFT频谱分析得到每个信号的频谱，提取基波参数并分别获取待测周期信号的初相角，其中4阶Blackman‑Harris窗的时域表达为：w_4B‑H(n)＝w_B‑H(n)*w_B‑H(n)*w_B‑H(n)*w_B‑H(n)其中，w_B‑H(n)为Blackman‑Harris窗的时域表达式，表示为：$w_{B-H}\left(n\right)=0.35875-0.48829\cos \frac{2\pi n}{N}+0.14128\cos \frac{4\pi n}{N}-0.01168\cos \frac{6\pi n}{N}$其中，0≤n≤N‑1，N为Blackman‑Harris窗的长度；步骤4：利用离散频谱校正方法修正有用频谱处的相位，由此获得待测周期信号的相位差。