)，如此便可W有效的獲得諧波的幅值和相位，完成諧波的提取了。
[0050] 作為改進的一種【具體實施方式】，所述步驟二中的離散狀態(tài)方程采用旋轉公式和低 通濾波器公式相融合而成，通過旋轉公式和低通濾波器公式的融合便可w有效的得到離散 狀態(tài)方程，就可W使得整個提取過程更加的簡單和方便，計算量大大的減小。
[0051 ]作為改進的一種【具體實施方式】，所述旋轉公式如下：
[0化2]
[0053]式中：（α，β)為已知向量，（α'，β'）為已知向量(α，β)逆時針旋轉Θ角度后得到的向 量，在融合時將旋轉公式變形，改為：
[0化4]
[0055] 變形后式中，ω為提取的目標信號角頻率，t為離散時間常量，α(η)、β(η)為一段連 續(xù)時間內的向量，α(η-1)，β(η-1)為上一時刻的向量，通過將旋轉公式變形，就使得旋轉公 式能夠更好的與低通濾波器公式融合，完成離散狀態(tài)方程的建立了，有效的降低了計算量。
[0056] 作為改進的一種【具體實施方式】，所述低通濾波器公式如下：
[0057] Y(n) = (l-m) XY(n-l)+mXX(n)
[005引式中：Υ(η)為一段連續(xù)時間內輸出信號，m為低通濾波系數(shù)，Y(n-l)為上一時刻輸 出信號，X(n)為輸入信號，將低通濾波器公式設置成上式，就可W有效的利用到之前步驟一 所采樣到的濾波系數(shù)m了，并且公式整體簡單，計算量少。作為改進的一種【具體實施方式】，所 述旋轉公式由下列公式推導而出：
[0059] 將一個已知向量(α，β)逆時針旋轉Θ角度后，得到向量(α'，β'）；將
[0060] a = LX cos Φ
[0061 ] β = ΙΧ8?ηΦ
[0062] α' =LX cos( Φ +白）=LX cos Φ X cos白-LX sin Φ X sin白
[0063] 代入β' =LX sin( Φ +目）=LX cos Φ X sin目+LX sin Φ X cos白；
[0064] 得到
[00化]α'=α X cos白-βΧ sin白
[0066] β'=aXsin目+0Xcos目即為旋轉公式
其中，巫 為向量(α，β)的向量角度，L為向量長度，如此便可W簡單有效的推導出旋轉公式，有效的降 低了離散狀態(tài)方程建立的計算量。
[0067] 作為改進的一種【具體實施方式】，所述低通濾波器公式由下列公式推導而出：
[0068] 根據低通濾波器傳遞函數(shù)：
[0069]
式中：Χ為輸入，Υ為輸出，a為濾波帶寬，S為時域常數(shù)。利用 上述低通濾波器傳遞函數(shù)，前向通道為積分：
[0070] Y(n)=Y(n-l)+aT(X(n)-Y(n-l)) = (l-aT)Y(n-l)+aTX(n)
[0071] 設m = aT，得低通濾波器離散公式
[0072] Y(n) = (l-m)XY(n-l)+mXX(n)
[0073]式中：Y(n)為一定時刻輸出信號，m為低通濾波系數(shù)，Y(n-l)為上一時刻輸出信號， X(n)為輸入信號，a為濾波帶寬，T為離散周期，如此便可W簡單有效的推導出低通濾波公 式，有效的降低了離散狀態(tài)方程建立的計算量。
[0074] 本實施例中主要例舉了對信號X = 6+3 X cos( ω Τ)+2 X cos(3 ω T+1.8)+1 X cos(5 ω Τ)進行濾波，ω = IOOji所提取cos( ω Τ)、cos(3 ω Τ) W及cos(5 ω Τ)所得到的波形，分別對 應如圖1、圖2和圖3所示，可W明顯看出本發(fā)明能夠十分有效地提取所需要的交流分量，具 有計算簡單，占用內存少的優(yōu)點。
[0075] 綜上所述，本發(fā)明采用步驟一的設置可W有效的采樣到提取諧波所需要的周期t、 目標角頻率ω及濾波系數(shù)m，然后通過步驟二和步驟Ξ的設置，就可W有效的建立離散狀態(tài) 方程，然后利用離散狀態(tài)方程求得的一對正交輸出信號化(η)和邱(η)得到諧波的幅值和相 位，完成諧波的提取。
[0076] W上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施 例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應當指出，對于本技術領域 的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進和潤飾，運些改進和潤飾也 應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種新穎的正弦波低通濾波提取方法，其特征在于:包括如下步驟： 步驟一，采樣輸入信號，確定采樣周期t、提取目標角頻率ω及濾波系數(shù)m; 步驟二，利用采樣得到的周期t、目標角頻率ω及濾波系數(shù)m，建立離散狀態(tài)方程，并根 據建立的離散狀態(tài)方程求得當前時刻的一對正交輸出信號Υα(η)和Υβ(η); 步驟三，根據求得的一對正交輸出信號Υα(η)和Υβ(η)得到諧波的幅值和相位，完成諧 波的提取。2. 根據權利要求1所述的新穎的正弦波低通濾波提取方法，其特征在于:所述步驟二建 立的離散狀態(tài)方程如下：式中：Υα(η)、Υβ(η)為一對正交坐標輸出信號，對應輸入信號Χ(η)，Υα(η-1)、Υβ(η-1)為 上一時刻的輸出，ω為提取的目標信號角頻率，t為離散時間常量，m為低通濾波系數(shù)，取值 為0~1之間的實數(shù)。3. 根據權利要求2所述的新穎的正弦波低通濾波提取方法，其特征在于:所述步驟二中 的離散狀態(tài)方程采用旋轉公式和低通濾波器公式相融合而成。4. 根據權利要求3所述的新穎的正弦波低通濾波提取方法，其特征在于:所述旋轉公式 如下：式中：（α，β)為已知向量，（α'，β'）為已知向量(α，β)逆時針旋轉Θ角度后得到的向量，在 融合時將旋轉公式變形，改為：變形后式中，ω為提取的目標信號角頻率，t為離散時間常量，α(η)、β(η)為一段連續(xù)時 間內的向量，α(η-1)，β(η_1)為上一時刻的向量。5. 根據權利要求3或4所述的新穎的正弦波低通濾波提取方法，其特征在于:所述低通 濾波器公式如下： Y(n) = (l-m) XY(n-l)+mXX(n) 式中：Y(n)為一段連續(xù)時間內輸出信號，m為低通濾波系數(shù)，Y(n-l)為上一時刻輸出信 號，X(n)為輸入信號。6. 根據權利要求4所述的新穎的正弦波低通濾波提取方法，其特征在于:所述旋轉公式 由下列公式推導而出： 將一個已知向量(α，β)逆時針旋轉Θ角度后，得到向量(α'，β'）；將 a = LXcos Φ & = LXsi?lΦΦ為向量(α，β)的向量角度，L為向量長度。7.根據權利要求5所述的新穎的正弦波低通濾波提取方法，其特征在于:所述低通濾波 器公式由下列公式推導而出： 根據低通濾波器傳遞函數(shù)：中:X為輸入，Y為輸出，a為濾波帶寬，s為時域常數(shù)。 利用上述低通濾波器傳遞函數(shù)，前向通道為積分： Y(n)=Y(n-l)+aT(X(n)-Y(n-l)) = (l-aT)Y(n-l)+aTX(n) 設m=aT，得低通濾波器離散公式 Y(n) = (l-m) XY(n-l)+mXX(n) 式中：Y(n)為一定時刻輸出信號，m為低通濾波系數(shù)，Y(n-l)為上一時刻輸出信號，X(n) 為輸入信號，a為濾波帶寬，T為離散周期。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新穎的正弦波低通濾波提取方法，包括如下步驟：步驟一，采樣輸入信號，確定采樣周期t、提取目標角頻率ω及濾波系數(shù)m；步驟二，利用采用得到的周期t、目標角頻率ω及濾波系數(shù)m，建立離散狀態(tài)方程，并根據建立的離散狀態(tài)方程求得當前時刻的一對正交輸出信號Yα(n)和Yβ(n)；步驟三，根據求得的一對正交輸出信號Yα(n)和Yβ(n)得到諧波的幅值和相位，完成諧波的提取。本發(fā)明的新穎的正弦波低通濾波提取方法，通過步驟一、步驟二和步驟三的設置，就可以有效的提取出諧波，且計算簡單，計算量少，幅值衰減少。
【IPC分類】G01R23/16
【公開號】CN105629064
【申請?zhí)枴緾N201511020469
【發(fā)明人】李彬彬, 胡浙東, 李赟
【申請人】浙江埃菲生能源科技有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月30日