【正文】 3．更復(fù)雜的算法可以作研究嘗試，但從實際效果考慮上，更好的辦法可能是改進外圍電路設(shè)計，本系統(tǒng)的外圍電路設(shè)計還有很大的改善空間。今后工作可以嘗試更好的算法設(shè)計。 受時間和經(jīng)驗限制，本系統(tǒng)有不足和需改進的地方： 1．本系統(tǒng)的平面安裝大小為 140mm*120mm，為了進一步縮小整個系統(tǒng)的體積，便于應(yīng)用推廣，可以用貼片電子元件替代直插元件和制作雙面板的方法。在硬件的制作過程中，應(yīng)盡量減小電源的波動對系統(tǒng)的影響，以及在做 PCB 板時可通過網(wǎng)格線的方式增加系統(tǒng)的抗干擾能力。在硬件的設(shè)計過程中，最主要是要具有高速性和較強的抗干擾能力。在硬件設(shè)計中主要工作是：設(shè)計硬件的結(jié)構(gòu)框圖，完成硬件的設(shè)計。 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 19 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 20 結(jié) 論 本系統(tǒng)研制歷時近半年，通過和老師、同學(xué)充分合作共同努力已完成并驗收。 當(dāng)窗函數(shù)選擇為： 時短時傅里葉變換為： 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 18 由上圖可以看出，頻率的分辨率比較好，但是時域分辨率差，有點接近傅里葉變換。 在實際使用時，根據(jù)實際情況選用合適的窗函數(shù)。 測不準(zhǔn)原理告訴我們，不可能在時間和頻率兩個空間同時以任意精度逼近被測信號，因此就必須在信號的分析上對時間或者頻率的精度做取舍。中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 16 短時傅里葉變換用來分析分段平穩(wěn)信號或 者近似平穩(wěn)信號猶可，但是對于非平穩(wěn)信號，當(dāng)信號變化劇烈時，要求窗函數(shù)有較高的時間分辨率；而波形變化比較平緩的時刻，主要是低頻信號，則要求窗函數(shù)有較高的頻率分辨率。 缺點： 短時傅里葉變換使用一個固定的窗函數(shù)，窗函數(shù)一旦確定了以后，其形狀就不再發(fā)生改變，短時傅里葉變換的分辨率也就確定了。 短時傅里葉變換的另一種形式： ?? tvjtvjx evGvXdvevGvXtST F T )()( )(),(2 1)()(2 1),( ????????? ??????? ? ?? 該式子表明在時域里 )(?x 加窗函數(shù) )( ??tg ，得出在頻域里對 )(vX 加窗 )( ??vG 。 短時傅 里葉變換的公式為： ?? ?? ????? ??? ????? ? jjx etgxdetgxtST F T )(),()()(),( 在時域用窗函數(shù)去截信號，對截下來的局部信號作傅立葉變換，即在 t 時刻得該段信號得傅立葉變換，不斷地移動 t，也即不斷地移動窗函數(shù)的中心位置，即可得到不同時刻的傅立葉變換，這樣就得到了時間 — 頻率分析。后來的時間 — 頻率分析也是以短時傅里葉變換為基礎(chǔ)提出的。傅里葉變換要從負無窮計算到正無窮，這在實際使用當(dāng)中，跟即時性分析會有很大的矛盾。不能判斷某一時 間段的頻率成分。 例子： 平穩(wěn)信號： x(t)=cos(2*pi*5*t)+cos(2*pi*10*t)+cos(2*pi*20*t)+cos(2*pi*50*t) 傅里葉變換的結(jié)果： 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 14 由于信號是平穩(wěn)信號，每處的頻率都相等，所以看不到傅里葉變換的缺點。 缺點：因為頻譜是時間從負無窮到正無窮的疊加，所以，知道某一頻率，不能判斷，該頻率的時間定位。比如信號中摻雜著噪聲信號，可以通過濾波器將噪聲信號的頻率給去除，再做傅里葉逆變換，就得到了沒有噪聲的信號。 對一個信號做傅里葉變換，然后直接做逆變換，這樣做是沒有意義的，在傅里葉變換和傅里葉逆變換之間有一個濾波的過程。可以理解為 f(t)在 tje? 上的投影，積分值是時中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 13 間從負無窮到正無窮的積分，就是把信號每個時間在 ? 的分量疊加起來，可以理解為 f(t)在 tje? 上的投影的疊加，疊加的結(jié)果就是頻率為 ? 的分量，也就形成了頻譜。怎樣減小這些影響是研究的主要任務(wù) , 通過加適當(dāng)?shù)拇昂瘮?shù) ,選擇適當(dāng)?shù)牟蓸宇l率 , 或進行插值 ,盡量將上述影響減到最小。 傅立葉變換公式 dtetftfFwF jw t? ???? ??? )()]([)( 傅立葉變換是檢測諧波的常用方法 ,用于檢測基波和整數(shù)次諧波。 傅立葉諧波分析方法 傅里葉變換是一種分析信號的方法，它可分析信號的成分，也可用這些成分合成信號。充分利用對稱性質(zhì)和 指數(shù)因子 DFT 計算式的周期性的已，然后找到對應(yīng)于 DFT 和適當(dāng)?shù)慕M合，這些短序列，以除去重復(fù)計算，減少乘法的目的，簡化了結(jié)構(gòu)。 FFT 可以說是數(shù)字信號處理學(xué)科的發(fā)展而出現(xiàn)中發(fā)揮重要作用的作用。 小的計算顯著優(yōu)勢，使得 FFT 信號處理技術(shù)已被廣泛應(yīng)用，有高速硬件來實現(xiàn)的信號的實時處理。它是特別重要的， OFDM 調(diào)制可以通過在 IDFT 實現(xiàn)，中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 12 解調(diào)可通過在 DFT 來實現(xiàn)。 （ 3）， OFDM OFDM（正交頻分復(fù)用）在寬帶無線通信的重要應(yīng)用。高頻分量被離散傅立葉除去變換處理完成。 （ 2），數(shù)據(jù)壓縮，由于人的感覺有分辨能力的極限，許多有損壓縮算法利用點語音，音頻，圖像，視頻信號的高頻部分的被除去。通過選擇適當(dāng)?shù)牟蓸宇l率（參見奈奎斯特頻率）減排混淆。因此連續(xù)的信號 x（ t）和的均勻采樣截短以獲得有限長度的離散此序列作為離散傅里葉序列變換來分析連續(xù)信號 x（ t）的頻譜的性質(zhì)。應(yīng)當(dāng)指出的是，所有的DFT 的實際應(yīng)用取決于快速離散傅立葉變換算法及其逆變換，即快速傅立葉變換（快速傅里葉變換（即， FFT）是計算離散傅立葉變換和快 速算法的逆變換）。引入衰減因子 e^(st)，從而有了 Laplace 變換。從變幻的角度的看，他建立了周期函數(shù)與序列之間的對應(yīng)關(guān)系； 而從物理意義上看，他將信號分解為一些列的簡諧波的復(fù)合，從而建立了頻譜理論。在此基礎(chǔ)上進行推廣，從而可以對一個非周期函數(shù)進行時頻變換。并找出了這種濾波器組排列的規(guī) 律，按此規(guī)律可以構(gòu)建多次分解濾波器組結(jié)構(gòu)。 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 11 。 。針對目前電力系統(tǒng)諧波分析方法存在的難以快速、準(zhǔn)確的對動態(tài)諧波進行實時分析檢測等問題，充分利用 FFT對穩(wěn)態(tài)諧波分析和 WT 對波動諧波、快速變化諧波檢測各自的優(yōu)勢和二者有很強的互補性的特點，提出了 一種將傅里葉分析和有源濾波器綜合在一起，適合各種諧的分析方法。小波變換彌補了傅里葉變換的不足，精確度高，可自動調(diào)焦，還能追蹤一些較為復(fù)雜的信號。缺點是采樣信號長度有一定限制，無法對無限長度 信號進行采樣。 諧波檢測 （ 1）模擬電路檢測法：該檢測方法在國內(nèi)較常用，但造價昂貴，對頻率和溫度的反應(yīng)較敏感，容易產(chǎn)生較大誤差。此外，它會導(dǎo)致不可逆的損壞硬件，如精密電機，開關(guān)電源等。 (十二 )對用戶自動控制裝置的影響 隨著大規(guī)模采用數(shù)字化控制技術(shù)，進行了大量的精密載荷承受更高的要求電力質(zhì)量指標(biāo)。大多數(shù)這部分電容的設(shè)計只考慮了無功補償?shù)慕痤~，而不考慮實 際的污染電能質(zhì)量點的安裝，因此低操作點功率質(zhì)量指標(biāo)，往往會造成一些意外，如無投票補償裝置，電容器壽命低，電容器保護保險絲熔斷，或甚至一個串聯(lián) 并聯(lián)諧振電容器諧波引起的過壓和過流，從而導(dǎo)致電容器爆炸。當(dāng)機械振動馬達的固有頻率的主低頻分量產(chǎn)生的電壓波動重合，誘發(fā)共振造成馬達損壞。當(dāng)三相電壓不對稱，負序電流的定子繞組和勵磁負序旋轉(zhuǎn)磁場，該磁場減小最大制動扭矩和過載電動機，增加銅損，并且負序電流可以是定子繞組燒。還包括電信，造成干擾和影響的廣播，電視和精密制造行業(yè)，這種干擾和影響的影響，差模和共模干擾的干擾，差模干擾的頻率和長線傳輸性能的一些分布電容相互干擾，共模干擾是由地環(huán)路干擾的變化引起的，是計算機控制單元的主要原因是工作不正常。對居民用電的影響 。他們影響用戶補償電容器 。使用 電能質(zhì)量污染電力電氣設(shè)備，他們可能會成為污染的一個新來源，以及危險電氣系統(tǒng)和其他用戶設(shè)備。主要是在語音通信，數(shù)據(jù)傳輸失真過程中產(chǎn)生的噪聲的電力線載波通信干擾的高次諧波含量，降低的真實性的 EMS， DAS 的實時數(shù)據(jù)，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯誤集中抄表系統(tǒng)等故障。當(dāng)諧波分量較大，單相接地故障時，諧波電流的消弧線圈將可能無法正常工作，不能在地面進行補償，從而導(dǎo)致系統(tǒng)故障擴大。請一定的諧波磁吹斷路器線圈不能正常工作，降低斷路器分斷