毕业设计 电参数非同步采样算法的研究

A1A0A2A3A5A4A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15A16A181A18目录摘要3ABSTRACT41绪论511研究本文的目的和意义512国内外研究概况613本文研究的内容62非同步采样法的算法推导和误差分析821采样计算测量法的一般表达式822采样测量算法截断误差F与同步误差T的关系1223非同步采样法的误差分析14231采用复化矩形算法14232采用复化梯形算法1524周期非正弦信号的测量16241采用复化矩形算法16242采用复化梯形算法193电力系统中非同步采样误差的研究2031绪论2032离散傅立叶变换的泄漏现象和栅栏效应2033从硬件角度考虑21331同时优化N1和TA17，使T最小21332固定N1，优化TA17，使T最小21333固定TA17，优化N1，使T最小2134从软件角度考虑22341准同步DFT法22342加窗插值FFT法23343改进FFT法24344基于相位差的相位校正25345非同步采样数据的同步化264硬件电路和软件程序的设计2741硬件电路的设计与功能实现2742G1039要G14467G10267功能G12628G118327421G1039要G5627能28A19A20A21A22A23A24A25A26A27A28A29A30A31A32A33A34A35A362A36422G1039要G5353G14062功能2843软件的设计29431测量G1039程序29432测量G15999测信号周期G4388程序30433采样G451G17728换G451G4396G1660G4388程序315G5647G13479和G4649G740732G21495G1688633G2454考文G1049834A19A20A21A22A23A24A25A26A27A28A29A30A31A32A33A34A35A363A36摘要G11013于实G19481电G13605信号的G20069G10587G17902G5132G1262G3324G20081定G20069G10587G19480G17829G8886G2172，G5468G19602G1457G16789G4557信号的同步采样，FFT算法的泄漏现象和栅栏效应G4570G1262导G14280G17751G3835的测量误差G452本论文G4557电G2454数G3324非同步采样时的测量误差进G15904G1114分析，G5483G1998一般G5785况G991的误差G1284计G727G19036G4557G1868G3423算法G708复化矩形算法和复化梯形算法G709G13485G1998准G11842的误差G1856式，G5194G11013G8504G5483G2052G1955小误差的G7053法，从软G451硬件G1016G1022G7053G19766G13520G2524分析G1114G1972G12193G5132用的G20056G19462G451G15929G1619G6526G7057的优G13582G9869，表G7138G17837G1135G7053法G6564G20652G1114信号的分析G12946度和测量G2454数的G2499信度，G17837G1135G13479论G2499G1038G1144G8981采样G6228G7427的电力G2454数测量G1214表G3324设计时进G15904误差分析G6564G1391G2454考G452关键词FFT算法G727测量误差G727复化矩形算法G727复化梯形算法G452A19A20A21A22A23A24A25A26A27A28A29A30A31A32A33A34A35A364A36ABSTRACTKEYWORDSA37A38A39A40A41A42A43A44A45A46A47A48A49A50A51A52A53A545A541绪论11研究本文的目的和意义G19555G11540G12197G4410的进步G451G5049G1904G1006的G2469G4649G451G1166G3355G10995G8975G8712G5191的G993断G6564G20652，用电量G1075G3324G993断G3332G3698G3835G452G3926G1321G6564G20652G4557电G2454量的准G11842测量一G11464G7171G12197研G5049G1328G13785G1913G5617G14522G5831的G16850G20076G1055一G452G11013于传感器G451模拟数字G17728换器ADCG451微处理器MPPG451G4396G1660器RAMROM等器件G993断G3332微G3423化G451G20652度集成化，测量电G2454量的电G4388式G1214表因其便携G451微G3423G451G20652G12946度而倍受青睐G452测量电G2454量的G7053法G2499分G1038模拟电路测量法和采样计算测量法G452模拟电路测量法准G11842度G20652G451稳定G5627好，但G993适用于多G2454数测量G727采样计算测量法G993仅适用于多G2454数测量，且其优G9869与核心G6228G7427G1055一G7171误差的G15929G1619G452目前采样计算测量法包括G11464G8981采样法和G1144G8981采样法G452G11464G8981采样法G7171先G4570G1144G8981量整G8981G1038G11464G8981量，测量其G11464G8981量后，G17902过固定G1856式换算G1038有效值G452G17837G12193G7053法设计G12628单G451计算G7053便，但G1075G4396G3324整G8981电路G2454数G19602于调整及G15999测G8886形的影响G5468G3835的G13582G9869G452当G15999测信号G1038G5049G20069正弦量G451谐G8886污染G17751严重时，误差G2499达10以上G452因G8504，G17837G12193G7053法已经逐渐G15999G1144G8981采样法所代替G452G1144G8981采样法G7171按照采样定理G4557G15999测信号的瞬时值进G15904时间上的离散和幅值上的量化，再应用某G12193数值计算G7053法求G5483G15999测量G452因G8504应用G1144G8981采样法产G10995的误差G1039要G7171G11013数值计算G7053法本身的算法误差G451ADC的速度G451位数以及微处理器的速度来决定G452当今，微电G4388G6228G7427的飞速G2469G4649，使微处理器和ADC无论G3324速度与位数上都有G5468G3835的G6564G20652，因G8504G3324硬件一定的前G6564G991，G3926G1321寻求好的采样G7053法或与硬件相配G2524来G1955小误差，G7171十分必要的G452采样计算测量法一般来说分G1038等间隔同步采样法G451等间隔非同步采样法G451准同步采样法G452等间隔同步采样法G71711974年G11013美国国家标准局NBS的RAYMONDSTUNGEL首先G6564G1998的，G1039要采用锁相环路G6228G7427，虽然硬件同步电路具有速度G20652G451误差小等特G9869，但当采样路数的G3698加时G1262使设计成本成倍上升G4521982年MFMATOUKA采用非同步采样法研制G1998用于测量非正弦系统的功G10587G451电能表，其准G11842度优于05，所以等间隔非同步采样法G5468G19602达G2052G17751G20652的准G11842度G452等间隔准同步采样法G7171清华G3835G4410戴先中于1984年G6564G1998的，其优G9869G7171G17902过适当G3698加算法的迭代次数和采样数据量，G2499以达G2052G17751G20652的准G11842度G452然而，G7171以更多的采样周期和采样G9869数G451更G3835的数据量和更长的运算时间G1038代价的G452G13520上所述，G19036G4557系统的实G19481G5785况，G2524理选择采样G7053法进G15904数据处理G7171G6564G20652测量准G11842度的重要环节G452研究一G12193所需硬件成本G17751低G451准G11842度更G20652G451运算时间G17751短的采样计算测量法G4557G4557指导产品设计G451G6564G1391G2454数G451解决G10995产中G1998现的问G20076和G4557G6564G20652数字测量理论G8712G5191G451进而指导G20652G12946度电G4388式智能G1214器的研制具有十分重要的理论和实G19481意义G452A55A56A57A58A59A60A61A62A63A64A65A66A67A68A69A70A71A726A7212国内外研究概况一般G3332，设G4557周期G1038T的G15999测信号FT，G3324MG1022周期上采NG1022G9869，且采样周期G1038TS，G1208TNTSMT，TG12228G1328周期G1571差G452G3324理G5831G5785况G991，当T0时，G12228G1038等间隔同步采样法G727当TG3020时，G12228G1038等间隔非同步采样法G452一般G3332，G19512硬件锁相同步G6228G7427外，都G7171非同步的G452因G8504非同步采样法G3324采样计算测量理论中有G11540重要G3332位G4521982年MFMATOUKA应用非同步采样法，G5194研制G1998用于测量非正弦系统的功G10587G451电能表，其准G11842度优于G195G8G4521984年美国NG37G54的GERARDNSTENBAKKEN等研究G1114等间隔非同步采法的误差G5194G3324其基G11796上设计G1114数字功G10587表，其准G11842度优于G191G8G4521987年G7044G16211G1860的ANDREWCCORNEY采用非同步采样法研制的数字功G10587表G3324G5049G20069G14551G3272内准G11842度达G19G1915G8G452G3324非同步采样法中G2460分G1038过G19658G17227G3999G9869采样法和非过G19658G17227G3999G9869采样法G452一般G3332，非过G19658G17227G3999G9869采样法的误差要G8616过G19658G17227G3999G9869采样法G1955G45811G7942G1022数量G13435G45213本文研究的内容G1073十年代G19555G11540电力G5049G1006的G2469G4649，用于电力计量G20058G3507的采样计算测量式G1214表的研制与G5332G2469及G6221量G10995产G3355G17751G1038成功，G2474G5483G1114G7138G7186的G12050G1262经G8994效G11422G452G17837G7509G3835G3332G1431进G1114G4557采样计算式测量G1214表的分析与研究G452G4557G2520G12193采样G7053法的改进有所G9053及，虽G2520有所长，但G1075有其G2520G14270的G13582G9869G452G1038G8504，本文的G1039要研究内容G1038G726分析非同步采样法的误差，G11842定影响误差的G2520G12193G2454数G727从软G451硬件G1016G1022G7053G19766G13520G2524分析G1114G1972G12193G5132用的G20056G19462G451G15929G1619G6526G7057的优G13582G9869G727应用G2454数G14270适应的G5567速准同步算法，进G15904电路硬件及软件设计G452A73A74A75A76A77A78A79A80A81A82A83A84A85A86A87A88A89A907A90A91A92A93A94A95A96A97A98A99A100A101A102A103A104A105A106A107A1088A1082非同步采样法的算法推导和误差分析一般G3332，G19512硬件锁相同步G6228G7427外，都G7171非同步的G452因G8504非同步采样法G3324采样计算测量理论中有G11540重要G3332位G452G3324非同步采样法中G2460分G1038过G19658G17227G3999G9869采样法和非过G19658G17227G3999G9869采样法G452一般G3332，非过G19658G17227G3999G9869采样法的误差要G8616过G19658G17227G3999G9869采样法G1955G458112G1022数量G13435G452非同步采样法G7171使用固定的采样间隔，G17902过调整采样值，使采样周期与信号周期或信号周期的整数倍的差值小于一G1022采样间隔的测量G7053法G45221采样计算测量法的一般表达式周期G1038T的G1144G8981电G2399UTG3324一G1022无G9316一G12483G2487G13605G13488产G10995电G8981IT，G2029电G2399UTG451电G8981IT的有效值U和I与G16825G13605G13488G9052G13803的有功功G10587PG2499分G2047表G12046G1038（21）（22）（23）式中，PTUTITG1038瞬时功G10587G452G1038研究G7053便，G3926G7536G6238U2T,I2T和UTITG16282G1038一G1022G2001数FT，G993考虑G5332G7053运算，G2029式21，G70822G709和G70823G709G2499以表G12046G1038（24）式中，F0表G12046周期信号FTG3324一G1022周期T中的G5191G3355值G727电G2399测量时F0U2，FTU2T，电G8981测量时F0I2，FTI2TG727功G10587测量时F0P，FTUTITG452因G8504，G4557于电G2399和电G8981的测量以及有功功G10587的测量，采样计算测量法都G2499以G5414G13479G1038研究式24形式的G5191G3355值G12227分运算的算法G451算法误差及电路实现问G20076G727G2490一G1022目的G7171G1038G1114采用同一G12193G7053法研究电G2399G451电G8981G451有功功G10587和谐G8886分析等G2520G12193G12227分G5191G3355值测量问G20076A109A110A111A112A113A114A115A116A117A118A119A120A121A122A123A124A125A1269A126A12721A128A129A130A131FTA132A133A134A135A136A137A138A139G3926G328221，G4557G15999测信号FTG3324一G1022周期T内，进G15904N等分，G4570G5483G2052N1G1022时间分G2118G9869TI及时间TI所G4557应的G15999测信号值FTI，G5194且考虑G2052采样G993一定从T00G5332G3999，G2499G1208TIITSTA，其中TST/NI0,1,N，G12228G1038采样间隔G727I0,1,N，G12228G1038采样步长G727TAG12228G1038采样G17227G3999G9869G452G3324G8611G1022等分G2318间TI,TI1I0,1,N1上，应用数值求G12227G1856式，G2499分G2047G5483G2052G15999测量G3324G8611G1022等分G2318间上的梯形算法的值（25）G11013于G15999测信号FTG3324一G1022周期T上的G12227分值等于G8611G1022等分G2318间上G12227分值的G13059加和，所以（26）G11013式24，G70825G709和G70826G709G2499G5483（27）A140A141A142A143A144A145A146A147A148A149A150A151A152A153A154A155A156A15710A157上式G12228G1038复化梯形算法G452G3926G7536G3324一G1022周期T内TI,TI1I0,1,N1的G1022数NG1038G1610数，G2029G2499G5483G2052G8611G1016G1022等分G2318G17775G9018G10995算法G1038（28）（29）（210）上式G12228G1038复化G17775G9018G10995算法G452G3926G7536用II0,1,N表G1204627和G708210G709中G2503G12483括号内G2520G20045FTI的系数，G2029G4557于复化梯形算法有（211）G4557于复化G17775G9018G10995算法有（212）G4570式211，G708212G709分G2047代G1849式27和G708210G709，G5194用F表G12046式27和G708210G709中G2503G17805的求和G20045，G8504时复化梯形算法和复化G17775G9018G10995算法G2499表G12046G1038统一形式（213）实G19481上，式213G7171数值求G12227G1856式或算法的一般形式，G1375G3926G726当I1I0,1,N1且I0IN时，式213便成G1038复化矩形算法，其表达式G1038（214）A140A141A142A143A144A145A146A147A148A149A150A151A152A153A154A155A156A15711A157G3324式27和G708210G709推导的过程中，G7171G1563设G4570信号的一G1022周期等分成NG1022G2318间，但G3324实G19481测量时，G11013于信号的G20069G10587G3324G993断的变化，G4570一G1022周期等分成NG1022G2318间G5194非G7143G1119，特G2047G7171采用固定的采样间隔时，无法G1457G16789采样周期G5700好等于信号周期，G2375NTSG302T，而G7171G4396G3324G11540一定的G1571差G452G17837G1022G1571差G4557采样计算式测量G1214器误差的影响G7171G993容G5585G11065的G452考虑更G1038一般的采样G5785况，设G4557周期G1038T的信号FTG3324MG1022周期上采样NG1022G9869，采样间隔G1038TS，G2029有TIITSTA158，G18039G1052（215）式中，2TS/T表G12046G8611G1022采样间隔所G4557应的角度，G12228G1328采样角G727表G12046采样G17227G3999G9869所G4557应的角度，G12228G1328采样G17227G3999角G452G1208（216）G2029TG1038采样周期NTS与信号周期MT的G1571差，G12228同步G1571差或周期G1571差，单位G1038G12198SG452G4570式216的G1016G17805同时G1068，G5194G1208T，G5483（217）式中，表G12046采样G13479G7475G9869与MG1022周期G13479G7475G9869G1055间相差的角度，G12228G1328采样截断角，G12628G12228截断角G452G3926G7536G4570式216G17805同G19512以信号周期MT，G5483（218）式中，T表G12046周期G1571差的相G4557误差，G12228G1328同步误差G452G14521用T表G12046采样周期，G2029TNTSG452因G8504，采样计算的实G19481值G5585G11065数值G12227分算法G5353G17227的微小误差G1038（219）G1208（220）G2029F表G12046G11013于G7422能按照定义G3324信号周期T上求G5191G3355值所产G10995的定义误差G452G11013数值G12227分的理论G2499G11705用求和G13479G7536F表G12046G12227分值F0时，要G5353G17227一G1022误差RNF，G12228G1038数值求G12227截断误差，G18039G1052G1208（221）式219中的FG7171信号FT的数值求G12227值，用F值代表G15999测信号FTG3324周期T上的G5191G3355值F0G4396G3324一定的误差，所以G1208A159A160A161A162A163A164A165A166A167A168A169A170A171A172A173A174A175A17612A176（222）G2029F表G12046G11013式219数值求G12227G1856式计算G5191G3355值F0G708G15999测量的G11507值G709时产G10995的G13489G4557误差，F误差G1039要G7171G11013于最后一G1022采样G9869所G4557应的采样时G2063NTSG7422能正好等于信号周期的G13479G7475时G2063MTG2375TNTSMTG3020而多截G2474G1114一G1022微小值G5353G17227的，所以FG12228G1038测量截断误差TRUNCATIONERRORG452实G19481上，G3324定义误差FG451数值求G12227截断误差RNF和测量截断误差FG1055间G4396G3324G11540一定的关系，G2494要G4570式222和221代G1849式220，整理G2499G5483（223）数值求G12227截断误差RNF与具G1319数值求G12227算法有关G452当RNFG5468小时G708G17837G7171能G9397G17287的一般G7477件G709，G2499以用定义误差FG1284计测量截断误差FG452当G15999测量G7171电G2399UT时（224）当G15999测量G7171有功功G10587时（225）因G8504，式219G7171电G2399G451电G8981有效值的G5191G7053及有功功G10587测量复化梯形算法的一般表达式G452用固定的采样间隔TS进G15904N次采样后的采样周期TTNTS与信号周期TG4396G3324G11540周期G1571差T时，G17837G12193采样G1038非同步采样G452当周期G1571差G1955小G1038G19658时，非同步采样G17728化G1038同步采样，所以同步采样G7171非同步采样的一G12193特G8542形式G452虽然同步采样法G3324功G10587电能的测量中已G7234G17953应用，但G3324实G19481研制过程中，NG1022采样间隔G13464成的采样周期与信号的周期实现严G7696的同步有一定的G3268G19602，G4439G1216G4396G3324G11540周期G1571差TG452G17837G1022周期G1571差G4570G5353G17227测量截断误差FG452一般G3332G16774，G19512采用硬件锁相G6228G7427外，采样测量G6228G7427都G7171非同步的G452因G8504非同步采样测量G6228G7427G3324采样计算式G1214表中G2356有重要的G3332位G45222采样测量算法截断误差F与同步误差T的关系G11013式223G2499G11705，当数值求G12227截断误差RNFG5468小时，G2499以用定义误差FG1284计测量截断误差F的G3835小G452（226）A177A178A179A180A181A182A183A184A185A186A187A188A189A190A191A192A193A19413A194G4557式226的中间G12227分G20045应用G12227分中值定理，G3324G2318间0,T中G4396G3324G9869，G2810,T，使G5483（227）G11013于TG5468小，G18039G1052FG3000，G2029有TFTF0，G6937（228）G4557于有功功G10587测量，G11013式220G11705其相G4557误差PG1038（229）G4570式218代G1849式229，G5194G1208M1G5483（230）表G7138有功功G10587测量的相G4557误差P与同步误差处于同一G1022数量G13435，G12538号相G2465G452当G15999测量G7171电G2399或电G8981有效值时，G11013式24G2499G11705F0表G12046电G2399或电G8981有效值G11507值的G5191G7053，G11013式219G2499G11705F0表G12046电G2399或电G8981有效值实测值的G5191G7053，231式中G15G284F0表G12046实测电G2399有效值U，或实测电G8981有效值IG727G284F0表G12046电G2399或电G8981有效值的G11507值G452G18039G1052电G2399或电G8981测量的相G4557误差G1038（232）表G7138电G2399和电G8981测量的相G4557误差G7171同步误差T的一G2334，G12538号相G2465G452同理，G2499G5483G2052当G15999测信号G3324MG1022周期上采样测量时，有TMTG711TG452G2029G4557于有功功G10587测量，其相G4557误差G1038（233）G4557于电G2399G451电G8981采样测量，其相G4557误差G1038（234）从上G19766分析G2499G11705，当G15999测信号G3324MG1022周期上进G15904采样测量时，电G2399G451电G8981和有功功G10587的相G4557误差分G2047G1955小G2052其G2520G14270G33241G1022周期相G4557误差的M倍G452G2490外，G3324式230234的A177A178A179A180A181A182A183A184A185A186A187A188A189A190A191A192A193A19414A194推导过程中，G8821有G9053及G2052具G1319的算法，所以上述G13479论G4557于复化矩形算法G451复化梯形算法和复化G17775G9018G10995算法等具有G7234G17953意义G45223非同步采样法的误差分析231采用复化矩形算法G15999测量G1038周期正弦信号时，设UTG2842USINT，ITG2842ISINTG711，G2029PTUTITG2842USINTG2842ISINTUICOSUICOS2TG452G14521G3324G15999测信号FT的MG1022周期T内进G15904N等分，G4570G5483G2052N1G1022时间分G2118G9869TI及时间TI所G4557应的G15999测信号值FTI，G1208TIITSTA，G2029TIITSTAI，其中I0,1,NG727TSMTT/NG727TSG727TAG727其意义同前G452G14521采用复化矩形算法，G2029式219中的IG7291I0,1,N1,IG7290IN,G8504时式219变G1038235G4557于有功功G10587测量G4570其代G1849式G708235，G5483（236）因G1038，G2029有（237）G11013于A177A178A179A180A181A182A183A184A185A186A187A188A189A190A191A192A193A19415A194（238）G7693据式217，G2499G11705N2M，所以（239）G18039G1052，有功功G10587测量的测量截断误差G1038（240）同理，G2499以G5483G2052电G2399测量的测量截断误差G1038（241）232采用复化梯形算法G14521采用复化梯形算法，G4557于式219来说，0A195NG7291,IG7292I1,N1，G2029式219变G1038A196A197A198A199A200A201A202A203A204A205A206A207A208A209A210A211A212A21316A213（242）G1235照复化矩形算法的推导过程，G4557于电G2399测量，G5483（243）G4557于有功功G10587测量，G5483（244）G18039G1052，G2499以G5483G2052电G2399和电G8981测量的测量截断误差G1038（245）同理，有功功G10587测量的测量截断误差G1038（246）G13520上所述，当采样角及截断角G5468小时，测量截断误差F与采样G17227G3999角有G11464G6521关系，G14521使COS20，G2029A214/4G452G3926G7536G6238G3324G15999测信号过G19658时G5332G3999采样，G2375G17227G3999角0，G12228G1038过G19658G17227G3999G9869采样，G18039G1052当G3020时，G12228G1038非过G19658G17227G3999G9869采样G452非过G19658G17227G3999G9869采样的G7053法，G8616过G19658G17227G3999G9869采样G7053法的误差G2499以G1955G458112G1022数量G13435A21524周期非正弦信号的测量241采用复化矩形算法G15999测量G1038周期非正弦信号时，设电G2399G451电G8981G1038（247）（248）G2029有功功G10587G1038A196A197A198A199A200A201A202A203A204A205A206A207A208A209A210A211A212A21317A213（249）G14521G3324G15999测信号FT的一G1022周期T内进G15904N等分，G4570G5483G2052N1G1022时间分G2118G9869TI及时间TI所G4557应的G15999测信号值FTI，G1208TIITSTA，G2029TIITSTA216I，其中I0,1,NG727TSMTT/NG727TSG727TAG727其意义同前G452G2029250251G2029有功功G10587G1038252G4557于电G2399测量，有A217A218A219A220A221A222A223A224A225A226A227A228A229A230A231A232A233A23418A234253G4570式253代G1849式235中，G5194G7693据G989角G2001数正G1144G5627，整理G5483254因G1038KTIKITSTAKI，G2029其中255G2460G11013于KN2KMK，G2029A217A218A219A220A221A222A223A224A225A226A227A228A229A230A231A232A233A23419A234256因G8504，电G2399测量的截断误差G1038257电G8981测量的截断误差与电G2399的相G1296，G17837G18336G993再G17196述G452同理，G2499推导G1998有功功G10587测量G1038358G2029有功功G10587测量的截断误差G1038259242采用复化梯形算法G1235照上推导过程，G4557于电G2399测量，G5483（260）G4557于有功功G10587测量，G5483（261）G18039G1052，G2499以G5483G2052电G2399和电G8981测量的测量截断误差G1038（262）同理，有功功G10587测量的测量截断误差G1038（263）A217A218A219A220A221A222A223A224A225A226A227A228A229A230A231A232A233A23420A2343电力系统中非同步采样误差的研究31绪论G19555G11540电G4388G6228G7427和电力电G4388器件的G2469G4649，G2334导G1319器件等其G1194非G13459G5627G17139G14667G3324电力系统中的应用G17246来G17246广泛，电力系统谐G8886污染日G11422严重，从而影响G1114电能的质量，G4557电力系统的安全G451经G8994运G15904造成G7509G3835的影响G452G7186然，电力系统中谐G8886分量的G5567速G451准G11842监测G4557电能质量的治理具有十分重要的意义G452电力系统的谐G8886分析，G17902G5132G7171G17902过G5567速傅立叶变换FFT实现的G452G11013于实G19481电G13605信号的G20069G10587G17902G5132G1262G3324G20081定G20069G10587G19480G17829G8886G2172，G5468G19602G1457G16789G4557信号的同步采样，G2375要求采样长度与信号周期成整数倍关系G452FFTG4396G3324泄漏现象和栅栏效应，使算G1998的信号G2454数G2375G20069G10587G451幅值和相位G993准，尤其G7171相位误差G5468G3835，无法G9397G17287准G11842的谐G8886测量要求G452许多G4410G13785G6564G1998G1114G5468多误差校正G7053法，本章从软G451硬件G1016G1022G7053G19766来G13520G2524分析G17837G1135G7053法的优G13582G9869G45232离散傅立叶变换的泄漏现象和栅栏效应G3324实G19481谐G8886测量中，所要处理的信号G3355G7171经过采样和A/DG17728换G5483G2052的有限长的数字信号，G17837相当于G4557原G3999信号G1068以一G1022矩形窗进G15904截短G452同步和非同步采样的离散G20069谱G3926G328231G451G328232所G12046G452A235A236A237A238A239A240A241A242A243A244A245A246A247A248A249A250A251A252A253A239A240A241A242A254A255A243A5A0A1821A18A235A236A237A26A253A239A240A241A242A243A244A245G11013G328231和G328232G2499以看G1998G726同步采样时，采样序列的DTFT谱G7171单一的位于M处的谱G13459G727非同步采样时，G20069谱变成G1114以MG1038中心的G451其形状G1038振荡G5194逐渐衰G1955的谱G13459，G17837就G7171说信号G20069谱的G20069G10587成分从M“泄漏”G2052其G1194G20069G10587处G452G8504外，G3324非同步采样时，实G19481信号的G2520次谐G8886分量G5194G7422能正好落G3324G20069G10587分辨G9869上，而G7171落G3324某2G1022G20069G10587分辨G9869G1055间G452因G1038DFT计算G20069谱时G2494限制G1038基G20069的整数倍数，G993能G11464G6521G5483G2052G2520次谐G8886分量的准G11842值，而G2494能以临G17829的G20069G10587分辨G9869的值来G17829G1296代替，G17837就G7171G17902G5132所说的栅栏效应G452G19036G4557以上问G20076，国内外G12197G6228G5049G1328G13785G6564G1998G1114G5468多G7053法，包括G2454数G14270寻优法G451准同步DFT法G451加窗插值FFT法G451改进FFT法G451基于相位差的相位校正G451非同步采样数据的同步化等33从硬件角度考虑硬件G7053法G11540重于G20056G19462，采G2474G6526G7057G1457G16789采样G20069G10587同步于实时变化的信号G20069G10587G452非同步误差产G10995的G7693本原因就G7171因G1038采样的失步，所以尽量G1955G4581G13489G4557失步度G7171首选G6526G7057G452G13489G4557失步度G1038TG726N1TA1T，因G8504要G1955G4581失步度，首先需要准G11842测量信号周期T,，然后优化G8611周采样G9869数N1和采样周期TA1G452具G1319实G7057时G2499以有G3926G991G989G12193G7053案G452331同时优化N1和TA2，使T最小微处理器G3324G5483G2052信号的实测周期后，用寻优的G7053法来G11842定采样G2454数N1和TA1A3以期最G3835限度G3332G1955小同步误差或G13785周期截断误差，使系统的运G1328更G6521G17829于同步采样的理G5831式TN1TA1TG452实G19481处理时，微处理器计算MG1022周期T内，以采样次数的G991限NA4A6A7和上限NA4A8A9间使误差判据最小的N1和TA1值，G1328G1038MG1022周期内的采样次数和采样间隔G452NA4A6A7的G11842定应G9397G17287香G1904采样定理，G2375NA4A6A7MG3835于2倍的最G20652次谐G8886的次数KA4A8A9G452NA4A8A9的G11842定受微处理器运算速度和ADG17728换器G17728换速度的限制G452G17837G12193G7053法G2499以G4570测量误差G991降G1016G1022数量G13435，但G7171G8504算法本身决定G1114需要的数据G17751多，计算时间长，所以G5468G19602G9397G17287实时测量的要求G452332固定N1，优化TA2，使T最小实测信号周期T，然后优化TA1进G15904采样，G3324硬件系统中G5468G19602G12946G11842实现G452G3324电G13605信号变化G993G3835的G5785况G991，G7693据上一周期测定的G20069G10587值来调整G17837一周期的采样间隔TA1G452然而G17837G12193G7053法G2494G7171G4557332G5617路的G17829G1296，电G13605信号变化G17751G3835时，测量G12946度G4570G1262受G2052G5468G3835的影响G452333固定TA2，优化N1，使T最小实G19481测量系统中，N1的值受G2052A/DG17728换器G17728换速度和需要测量的谐G8886次数的限制，同时G20069谱分析中FFT算法要求N1G10382的整数次幂，所以G17837G12193算法实G19481应用时受G2052G5468G3835的限制G452A246A247A248A249A250A251A252A253A239A240A241A242A254A255A243A5A0A1822A18G3324实G19481测量时，往往采用硬件锁相环电路或过G19658触G2469电路来实时测量系统的G20069G10587，同时G1038G1114G5483G2052准G11842的相位值，电G2399和电G8981向量一般采用同步采样G452G17837G12193G7053法的优G9869G7171信号处理G8616G17751G12628单，但G7171G11013于锁相环响应速度G17751慢，G993能G2375时跟踪信号G20069G10587的G5567速变化，从而G993能实现G11507正意G5617上的同步采样G452G8504外，硬件锁相环电路或过G19658触G2469电路一般采用的G7171以某相电G2399G1328G1038基准，所以G8504G7053法G4570受G2052阻抗角的影响，G17837G3835G3835G3332影响G1114硬件电路的G15929G16