Właściwości wybranych algorytmów do estymacji częstotliwości w dokładnych pomiarach napięcia sinusoidalnego

• Autorzy: Krajewski M. , Sienkowski S. , Kawecka E.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2018.12.12

Warianty tytułu

EN

Properties of selected frequency estimation algorithms in accurate sinusoidal voltage measurements

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań symulacyjnych właściwości wybranych cyfrowych algorytmów do estymacji częstotliwości w warunkach pracy przyrządów do dokładnych pomiarów napięcia sinusoidalnego. Zastosowano opracowany algorytm do pomiaru częstotliwości, oparty o pomiar przesunięcia fazowego z zastosowaniem DFT (Dyskretnej Transformaty Fouriera) oraz znane z literatury trzy algorytmy z interpolacją widma i algorytm zupełnych kwadratów błędów TLS (Total Least Squares) . Wyniki badań wskazują, że opracowany algorytm cechuje się najlepszymi właściwościami.

EN

The article presents the results of the simulation properties of selected digital algorithms to estimate the frequency, in the operating conditions of instruments for accurate measurements of sinusoidal voltage. A developed algorithm based on a phase shift measurement with a use of DFT (Discrete Fourier Transform) and four algorithms known from literature, three with spectral interpolation and a total least squares (TLS), were applied. The research results indicate that the developed algorithm is characterized by the best properties.

Słowa kluczowe

PL

algorytmy; estymacja częstotliwości; pomiar przesunięcia fazowego; dokładny pomiar napięcia

EN

algorithms; frequency estimation; phase shift measurement; accurate voltage measurement

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 94, nr 12
• Strony: 52--55
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Krajewski M.

• Uniwersytet Zielonogórski, Instytut Metrologii, Elektroniki i Informatyki, ul. Szafrana 2, 65-514 Zielona Góra

autor

Sienkowski S.

• Uniwersytet Zielonogórski, Instytut Metrologii, Elektroniki i Informatyki, ul. Szafrana 2, 65-514 Zielona Góra

autor

Kawecka E.

• Akademia im. Jakuba z Paradyża w Gorzowie Wielkopolskim, Wydział Techniczny, ul. Teatralna 25, 66-400 Gorzów Wielkopolski

Bibliografia

• [1] Krajewski M., Constructing an uncertainty budget for voltage RMS measurement with a sampling voltmeter, Metrologia, 55 (2018), n. 1, 95–105.
• [2] Kampik M.: Comparison of Nonquantum Methods for Calibration of the Digital Source of Very-Low-Frequency AC Voltage., IEEE Trans. on Instr. and Meas., 62 (2013), n. 6, 1615-1620.
• [3] Krajewski M., Frequency synchronization error correction by using DFT in sinusoidal voltage measurements, Meas. Autom. Monit., 62(2016), n. 07, 218-220.
• [4] Jacobsen E., Kootsookos P., Fast, accurate frequency estimators, IEEE Signal Processing Magazine, 24(2007), n. 3, 123-125.
• [5] Belega D., Petri D., Frequency estimation by two- of three-point interpolated Fourier algorithms based on cosine windows, Signal Processing, 117(2015), 115-125.
• [6] Ye S., Aboutanious E., Rapid accurate frequency estimation of multiple resolved exponentials in noise, Signal Processing, 132(2017), 29-39
• [7] Borkowski J., Kania D., Mroczka J., Interpolated-DFT-Based Fast and Accurate Frequency Estimation for the Control of Power, IEEE Trans. on Indus. Electronics, 61 (2012), 7026-7034.
• [8] Wang Y., Wei W., Xiang J., Multipoint interpolated DFT for sine waves in short records with DC components, Signal Processing, 131(2017), 161-170.
• [9] Zhang J. Q., Xinmin Z., Xiao H., Jinwei S.: Sinewave fit algorithms based on Total Least-Squares Method with application to ADC effective bits measurement, IEEE Trans. On Instr. and Meas., 46(1997), n. 4, 1026-1030.
• [10] Zieliński T. P., Duda K., Frequency and Damping Estimation Methods - An Overview, Metrology and Measurement System, XVIII(2011), n. 4, 505-528.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).