FFT Nuttall 窗四谱线插值修正谐波检测算法

作     者：邓慧慧 杨松霖 杨学良 洪应平 徐贺杨 DENG Huihui;YANG Songlin;YANG Xueliang;HONG Yingping;XU Heyang

作者机构：中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051 

出 版 物：《测试技术学报》 (Journal of Test and Measurement Technology)

年 卷 期：2025年第39卷第1期

页      面：96-103页

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主　　题：频谱泄露 栏栅效应 窗函数 三线谱插值 四线谱插值 

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。