基于经典余弦窗三谱线插值FFT的谐波参数估计

doi:10.13438/j.cnki.jdzk.2022.03.006

吉首大学学报（自然科学版） ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (3): 38-43.DOI: 10.13438/j.cnki.jdzk.2022.03.006

基于经典余弦窗三谱线插值FFT的谐波参数估计

李明皓，汪旭明，张志威，谭宇豪，雷可君

(吉首大学信息科学与工程学院，湖南吉首 416000)

出版日期:2022-05-25 发布日期:2022-09-06
通讯作者: 雷可君(1979—)，女，湖南永州人，吉首大学信息科学与工程学院教授，博士，主要从事信号与信息处理技术研究.
作者简介:李明皓(1996—)，男，山东济南人，吉首大学信息科学与工程学院硕士研究生，主要从事信号与信息处理技术研究
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(61861019,62161012)；湖南省教育厅教学改革研究项目（HNJG-2020-0562,2021JGSZ089）；湖南省教育厅重点项目(21A0335)；国家级大学生创新训练项目(S202010531009,202110531029)；吉首大学研究生科研项目(JDY20019)

Harmonic Parameter Estimation Based on Classical Cosine Window Three Spectral Line Interpolation FFT

LI Minghao,WANG Xuming,ZHANG Zhiwei,TAN Yuhao,LEI Kejun

（College of Information Science and Engineering,Jishou University,Jishou 416000,Hunan China）

Online:2022-05-25 Published:2022-09-06

摘要/Abstract

摘要：针对快速傅里叶变换（FFT）处理信号时出现的频谱泄漏和栅栏效应问题，利用真实频点附近幅值最大的谱线及其两侧的谱线，给出了基于经典余弦窗三谱线插值FFT的谐波分析方法，并结合最小二乘及多项式拟合方法，推导出谐波参数的修正公式.仿真实验结果表明，相较于传统FFT方法，基于经典余弦窗三谱线插值FFT法能够更好地抑制频谱泄漏和栅栏效应的影响，谐波参数检测精度也进一步提升.

关键词： 快速傅里叶变换, 余弦窗, 谐波分析, 三谱线插值

Abstract: Aiming at the problems of spectrum leakage and fence effect in signal processing by fast Fourier transform（FFT）,based on the analysis of the characteristics of main-lobe and side-lobe of several classical cosine windows,a harmonic analysis method based on cosine window three spectral line interpolation FFT is proposed by using the spectral lines with the largest amplitude near the real frequency point and the spectral lines on both sides. Combined with the least square and polynomial fitting methods,the correction formula of harmonic parameters is derived.The simulation results show that,compared with the traditional FFT method,the proposed method can better suppress the influence of spectrum leakage and fence effect,and the detection accuracy of harmonic parameters has been further improved.

Key words: fast Fourier transform, cosine window, harmonic analysis, three spectral line interpolation

李明皓, 汪旭明, 张志威, 谭宇豪, 雷可君. 基于经典余弦窗三谱线插值FFT的谐波参数估计[J]. 吉首大学学报（自然科学版）, 2022, 43(3): 38-43.

LI Minghao, WANG Xuming, ZHANG Zhiwei, TAN Yuhao, LEI Kejun. Harmonic Parameter Estimation Based on Classical Cosine Window Three Spectral Line Interpolation FFT[J]. Journal of Jishou University(Natural Sciences Edition), 2022, 43(3): 38-43.

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基于经典余弦窗三谱线插值FFT的谐波参数估计

Harmonic Parameter Estimation Based on Classical Cosine Window Three Spectral Line Interpolation FFT

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