基于DTFT的一种低频振动信号相位差测量新方法

现有基于DFT频谱分析的相位差测量方法在测量低频振动信号的相位差时,精度明显下降,甚至无法测量,其主要原因之一是忽略了频谱中的负频率成分贡献。基于离散时间傅里叶变换(DTFT),提出了一种计及负频率影响的低频振动信号相位差测量方法,分别给出了加矩形窗和加汉宁窗对应的相位差计算公式。仿真及实测结果表明,在无噪声背景下,该方法具有很高的精度,误差接近双精度运算的下限;在噪声背景下,其测量精度仍高于传统的DFT频谱分析方法。提出的测量方案简单实用,特别适用于频率很低或接近奈奎斯特频率的振动信号的相位差测量。