时频面旋转下电力系统光纤互感器计量信号增强方法

张强; 李洋; 刘馨卉; 张俊; 李梅

doi:10.13682/j.issn.2095-6533.2025.06.004

西安邮电大学学报 ›› 2025, Vol. 30 ›› Issue (06) : 31 -39. DOI: 10.13682/j.issn.2095-6533.2025.06.004

时频面旋转下电力系统光纤互感器计量信号增强方法

张强, 李洋, 刘馨卉, 张俊, 李梅

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摘要

针对电力系统光纤互感器计量信号在复杂运行环境中易受内外部噪声干扰而导致质量下降的问题，提出一种时频面旋转下电力系统光纤互感器计量信号增强方法。量化计算热噪声、散粒噪声、振动噪声和衰减噪声，并采用改进小波变换进行多类型噪声滤波预处理，利用短时傅里叶变换结合自适应旋转算子分解信号时频面，解耦并分离干扰分量与有效分量，同时沿频率轴扩散提取的幅频参数以增强目标特征，通过相位重构算法校正传播路径延迟，输出增强信号。实验结果表明，该方法增强后信号的谐波振幅倍数显著降低至0.06～0.18，远低于基准值0.25及其他对比方法，信号幅值有效提升至[-0.5,1.5]V范围，总信噪比为16.5dB。所提方法有效提升了光纤互感器计量信号的幅频特征质量与抗噪能力，失真度低，满足了电力系统精准计量需求，为复杂噪声环境下的信号处理提供了有效方案。