关于谐波分析方法论文范文资料

高光谱遥感影像目标探测是高光谱遥感应用的重要研究内容之一，其应用领域包括环境监测、城市调查、矿物填图和军事侦察等方面。高光谱遥感的巨大内涵和独特之处在于它可以从数据的高维空间特性入手，基于地物本身的物理属性，进行更有效的目标探测和分类处理。基于此，近年来发展了很多目标探测算法。然而，目前基于谐波分析（Har－monic Analysis，HA）的高光谱影像目标探测技术研究还甚少，本章将从高光谱维谐波分析的角度来探索性研究与实验高光谱影像的小目标探测与识别技术。

谐波分析技术广泛应用于电力污染检测和去除等，如汤胜清等（2006）基于BP（Back Propagation）神经网络检测电力系统谐波，给出了3次谐波的训练和仿真，可用于电力系统的实时检测和谐波动态补偿。在遥感领域，目前谐波分析多用于分析时间序列数据，最初由Jakubauskas et al.，2001，2002提出，并利用谐波分析技术对26个阶段的年内AVHRR NDVI时间序列进行分析，以描述自然和农业土地利用的季节性变化，同时他们也研究了谐波分析在农作物物种识别中的应用，并在堪萨斯州南部进行了实验；Toshi－hiro et al.（2005）针对MODIS时间序列数据，利用谐波分析手段探测作物物候现象；Bethany et al.（2007）基于谐波分析方法探索了一种曲线拟合技术，从带噪声的NDVI时间序列数据中提取出年内物候规律。针对高光谱影像目标探测问题，目前尚无谐波分析方面的文献可查。

在电力系统中谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，即电路中有谐波产生。谐波频率是基波频率的整倍数，根据法国数学家傅立叶(M．Fourier)分析原理证明，任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。谐波是正弦波，每个谐波都具有不同的频率，幅度与相角。谐波可以区分为偶次与奇次性，第3、5、7次编号的为奇次谐波，而2、4、6、8等为偶次谐波，如基波为50Hz时，2次谐波为l00Hz，3次谐波则是150Hz。一般地讲，奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。在平衡的三相系统中， 由于对称关系，偶次谐波已经被消除了，只有奇次谐波存在。对于三相整流负载， 出现的谐波电流是6n±1次谐波，例如5、7、11、13、17、19等，变频器主要产生5、7次谐波。 “谐波”一词起源于声学。有关谐波的数学分析在18世纪和19世纪已经奠定了良好的基础。傅里叶等人提出的谐波分析方法至今仍被广泛应用。电力系统的谐波问题早在20世纪20年代和30年代就引起了人们的注意。当时在德国，由于使用静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变。1945年J.C.Read发表的有关变流器谐波的论文是早期有关谐波研究的经典论文。 到了50年代和60年代，由于高压直流输电技术的发展，发表了有关变流器引起电力系统谐波问题的大量论文。70年代以来，由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛，谐波所造成的危害也日趋严重。世界各国都对谐波问题予以充分和关注。国际上召开了多次有关谐波问题的学术会议，不少国家和国际学术组织都制定了限制电力系统谐波和用电设备谐波的标准和规定。 谐波研究的意义，道德是因为谐波的危害十分严重。谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振，使谐波含量放大，造成电容器等设备烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作，使电能计量出现混乱。对于电力系统外部，谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰

谐波是一个数学或物理学概念，是指周期函数或周期性的波形中能用常数、与原函数的最小正周期相同的正弦函数和余弦函数的线性组合表达的部分。【扩展】谐波 (harmonic wave)，从严格的意义来讲，谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。从广义上讲，由于交流电网有效分量为工频单一频率，因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波，这时“谐波”这个词的意义已经变得与原意有些不符。正是因为广义的谐波概念，才有了“分数谐波”、“间谐波”、“次谐波”等等说法。谐波产生的原因主要有：由于正弦电压加压于非线性负载，基波电流发生畸变产生谐波。主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等。

谐波产生的原理谐波产生的源头主要来自于各类非线性元件，这些元件在正弦电压的作用下发生电流畸变，这个畸变的波形就是谐波。谐波一般是奇次谐波3、5、7、9....，其中3次谐波就是我们的常说的零序电流，5次就是负序电流。一般谐波分析最常用的是电能质量分析仪，可分析总谐波畸变率、谐波直流分量、谐波、间谐波、高次谐波、谐波子组。在谐波的测试项目方面都非常全面，而且谐波可以通过柱状图显示各次谐波的含量，也可以通过表格图查看有效值、相位角、含量。基本能满足谐波分析的所有需求。市面上较为推荐的是致远电子的E6000电能质量分析仪，不仅仅在总端机器谐波分析非常全面。谐波：1~50次、0~49间谐波、1~35高次谐波、1~50次谐波子组、电流K系数。等等。而且配置的分析软件功能非常强大，能够直接产生统计报表及数据报表，给测量的后期工作省了不少功夫。谐波分析方法对比随着用电设备的多样化和复杂化，线路中谐波的成分也变得越来越丰富，谐波污染的治理问题也变得越来越棘手，许多仪器也相应推出了谐波测量功能，我们该如何区分这些谐波的测量方法并正确地使用他们进行谐波测量呢？谐波分析的分析方法满足一定条件（Dirichlet条件）的、以T为周期的时间的周期函数f（t），在连续点处，可用下述的三角函数的线性组合（傅里叶级数）来表示：上式称为f（t）的傅里叶级数，其中，ω=2π/T。n为整数，n》=0。n为整数，n》=1。在间断点处，下式成立：a0/2为信号f（t）的直流分量。令c1为基波幅值，cn为n次谐波的幅值。c1有时也称1次谐波的幅值。a0/2有时也称0次谐波的幅值。非正弦波里含有大量的谐波，不同的波形里含有不同的谐波成份。在倍频器、变频器里，就必须要进行谐波分析，分柝各次谐波的分布；在乐器、音响、放大器……也要分析谐波成份。