FFT Nuttall窗四谱线插值修正谐波检测算法

摘要

利用传统傅里叶变换进行谐波信号分析时，由于很难严格做到同步采样，整周期截断，从而不可避免地产生频谱泄露与栏栅效应，降低了检测结果的精确性。为了提高检测结果精确度，在FFT（Fast Fourier Transformation）的基础上，对Hann窗、Blackman窗、Blackmanharris窗、Nuttall窗的四谱线插值算法进行了研究，通过多项式拟合推导出不同余旋窗四线插值对应的幅值、频率、相位的修正公式。并在Matlab上对不同余旋窗四线插值算法进行仿真实验，与对应余旋窗的三谱线插值算法进行对比分析，结果表明四项三阶Nuttall窗的四谱线插值算法幅值精确度可达到10^-5～10^-9数量级，频率精确度可达到10^-8～10^-9数量级，相位精确度可达到10^-3～10^-7数量级，与其它算法相比精确度更高，旁瓣性能更好，能更好地抑制频谱泄露与栏栅效应。

关键词

频谱泄露 / 栏栅效应 / 窗函数 / 三线谱插值 / 四线谱插值