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1、全相位校准算法及matlab代码全相位校准信号相位的精确估计方法一、全相位校准算法如何准确确定信号中强线谱的相位?可用全相位校准方法(apFFT）.apFFT测相位需要2N-1个样点，测出的2N-1个样点中间点的时刻的相位值.原FFT测相位需要N个样点,测出的是第1个样点时刻的相位值,但它须校正. 实用时，我们对一个正弦波连续取样2N1点，测出的是第N个样点的相位，但若要知道第一个取样时刻的样点相位，即初相位,须知第N个样点的时间T，从测量值减去相隔T的相位值,即初相位. 但实际上,测一个正弦波的相位,我们不知道它什么时候开始的,测时离起始时间多运。但这没有关系. apFFT测的是任一样点时刻
2、的相位，即样点相位。目前流行的相位计测的都是比较相位，被测信号和一个同一频率参考信号的相位差。 相位差指两个同一频率的正弦波的相位差,测出同一时刻的二个正弦波的相位,其差值就是相位差,任何时刻测出的同一频率二个正弦波的相位差都是一样的。所以同一频率的两个正弦波的相位差物理意义十分清楚. apFFT测相位差就是分别测二个信号在任何同一时刻的相位，其差值即相位差,即同时对二个同频信号分别取2N1点，用apFFT测出中间样点相位，其差值即相位差。流行的相位计直接测被测信号和一个同一频率参考信号的相位差,它不能测样点相位，是十分不同的。 样点相位测量是十分有用的，如两个电网要并网,需要同频同相同幅，测
3、出同一时刻的两路的样点相位是首要的.apFFT测相位需取2N1个样点,若取样间隔有变化,apFFT仍正确测量;例1 下面是全相位FFT测初相位的程序clear；clf;tt = 4095/2000：1/2000:4095/2000；yy = cos（2pi*100.4tt+pi/3）+cos(2*pi*150.6tt+pi/2）;NFFT = 4096；yy1 = yy（1:NFFT21）；yy1 = yy1（：)；%vecter =1:NFFT,NFFT-1:-1：1；vecter = vecter/NFFT;vecter =conv（hanning(NFFT)，hanning（NFFT)；
4、vecter = vecter/NFFT/max（vecter）；for ii = 1:NFFT-1, yy2(ii) = vecter(ii)*yy1（ii） + vecter（NFFT+ii）*yy1（NFFT+ii)；endyy2(NFFT) = vecter(NFFT）*yy1（NFFT）；yy2=yy2(NFFT） yy2；yy2_fft = fft（yy2，NFFT);yy2_phase = phase(yy2_fft）180/pi;yy2_phase = mod(yy2_phase,360）;disp(初相位测量值）yy2_phase(206） yy2_phase（310）例2：
5、4根谱线的相位精确估计clear；clc；NFFT = 128；tt = -（NFFT-1）/2000:1/2000:(NFFT-1）/2000；yy=cos(2pi*100tt+23pi/180）+cos（2*pi*150tt+33pi/180)+cos（2pi300*tt+43*pi/180)+cos(2*pi500tt+63pi/180）;4根谱线频率分别为100,150,300,500，初相位分别为23,33，43,63yy1 = yy（1:NFFT*21）； vecter = conv(hanning（NFFT)，hanning（NFFT）)；vecter = vecter/NFFT
6、/max（vecter)；yy1a= yy1。*vecter；yy2=yy1a（NFFT:end)+0 yy1a（1:NFFT1);yy2_fft = fft(yy2,NFFT）;yy2_phase = phase（yy2_fft)*180/pi;yy2_phase = mod(yy2_phase,360）;mod整除后的余数NFFT=1：128；plot(NFFT-1)2000/128,1000*abs（yy2_fft）,（NFFT-1)*2000/128,yy2_phase，r）;NFFT=128；disp（初相位测量值）yy2_phase(round(100*NFFT/2000）+1)
7、%4根谱线的相位yy2_phase(round(150*NFFT/2000）+1)yy2_phase（round（300NFFT/2000)+1)yy2_phase（round（500*NFFT/2000)+1)补充说明：全相位信号形成1 . 取2N1个信号yy1=yy（1：2*N-1）2。用两个长N的对称窗产生长2N1归一卷积窗vecter3。长2N1信号乘长2N1卷积窗yy1a=yy1。*vercter4。长2N-1 的yy1a移位相加形式长N的全相位输入数据 yy2 即yy1a的前N1个数据补0形成N个数数据0 yy1a（1:N-1） 和yy1a的后N个数琚yy1a（N；end) 两者相
8、加形成长N的全相位输入数据yy2=yy1a(N:end）+0yy1a(1:N1)二、全相位FFT的频谱泄露全相位FFT也会出现频谱泄露情况。但全相位FFT的泄漏是原FFT泄漏的平方，泄漏分贝减少一倍，如FFT泄漏-20db，全相位FFT泄漏为40db。你用apFFT的程序将apFFT的振幅谱和原FFT的振幅谱画出来，一比就知道了。在无噪时，全相位FFT测相拉明显好於FFT？但FFT泄漏是很小的，所以全相位FFT在几乎无噪时才明显好於FFT。但在密集频谱时，互相泄漏影响大，全相位FFT好些。 有噪声时,理论上全相位FFT只比传统FFT的精度好2/3，实用优势不如无噪，但总比FFT好些.但在有噪相位测量时，apFFT由於不用校正，一次FFT测相位，精度虽类同,但全相位FFT测相位比传统FFT始终有实用优势。所以全相位测相位无噪时好一倍，有噪时略好些,密集谱好多些。
