Modification of the DFT for improving accuracy of a non-coherently sampled periodic signal spectrum estimation

A modification of the DFT is presented, which led to a distinct minimization of the spectrum leakage effect and improvement in signal harmonics estimation accuracy in case of a non-coherent sampling. The modification consists in adjusting base functions frequencies of the Fourier series to frequencies of the analyzed signal harmonics. The paper presents ideas, introduction, error analysis and signal windowing effects. The modified DFT (MDFT) can be used for analysis of the power network signals, where natural frequency variability hinders the analysis.

---

Przedstawiono modyfikację DFT (MDFT) prowadzącą do zdecydowanej redukcji zjawiska przecieku widma i poprawy dokładności estymacji harmonicznych sygnału okresowego próbkowanego niesynchronicznie. Modyfikacja polega na dopasowaniu pulsacji funkcji bazowych szeregu Fouriera do pulsacji harmonicznych. Przedstawiono ideę, wyprowadzenie, analizę błędów oraz skutki stosowania okien sygnałowych. Modyfikowane DFT (MDFT) można stosować do analizy widmowej sygnałów w systemie elektroenergetycznym, gdzie zmienność częstotliwości utrudnia analizę.