定频率相量提取方法

摘要

本发明公开了一种定频率相量提取方法，构造一个与待测频率同频的参考信号，对其采样得到采样阵，通过矩阵乘法滤除其它频率分量和直流分量的影响；一般地，相乘后得到的矩阵的阶数较高，但其中待测频率信号幅值和相位信息可以用一个低阶矩阵表示，本发明提出了一种从高阶方阵出抽取出一个低阶方阵的方法，保留了计算需要的频点信息，有效地提高了计算速度。

主权项

1.一种正弦信号幅值和相位的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、通过信息获取或数据采集得到原始信号；步骤二、对原始信号低通滤波，设滤波后的信号中仅含有p个频率分量；步骤三、若步骤二中滤波后得到的信号是连续信号，还须对其进行采样，得到采样值x，设采样率为f_s(满足采样定理)；步骤四、利用步骤三中得到的采样值x构成采样阵X；步骤五、构造一个幅值为1、初相位为0的参考信号y＝cos(2πf₀t)，令其频率与待测频率相同，并用对其进行采样，采样率与步骤三中相同，采样起始点为t＝0，同理构造采样阵Y：步骤六、将步骤五中的采样阵Y与步骤三中采样阵的Moore-Penrose广义逆X⁺相乘，得到N-L+1阶方阵：A＝YX⁺                        (3)；这一步骤是通过构造出的仅含工频分量的矩阵Y与矩阵X⁺相乘，来实现仅保留信号X中的f₀频率分量而滤除其余分量的目的；步骤七、对步骤六中得到的方阵A进行矩阵变换，得到一个2阶方阵A′，保证它们工频对应的特征根相等；步骤八、求解步骤七中2阶方阵A′的特征根λ_1，2；步骤九、根据步骤八得到的λ₁，λ₂，计算出X的幅值，即： |X|＝1/|λ₁|＝1/|λ₂|            (15)；步骤十、对参考信号y一个延时ΔT得到y′，然后得到采样阵Y′，重复步骤五～步骤九，得到共轭特征根λ′₁，λ′₂(λ′_1，2＝a′±jb′)，结合λ₁，λ₂，计算得到X的相角。