电声测量系统后处理中加窗分析

后处理是电声测量系统中获取测量数据过程中的一项重要计算步骤,主要应用于对测量得到的各类数据曲线（如频响曲线、阻抗曲线等）或测量单值（如F0、灵敏度等）进行用户所需的操作,如算术运算,交点搜索及平滑处理等.针对测量得到的曲线有时2个或多个频段使用不同的方法以及品管曲线总是短于测量得到的曲线的问题提出了加窗的方法.通过电声测量系统测试序列步骤得到需要分析的数据,经过加窗对实验数据进行处理,通过分析与仿真验证了所提方法的有效性,得到加窗后曲线能够更加有利于质量管理的结果,能够满足电声测量系统中快速处理有用数据的要求.     

xDSL测试仪中的单端频响测试设计研究

本文介绍了xDSL测试仪中的单端频响测试设计方法和技术。单端频响测试是基于时域反射原理的一种测试技术,先进行自动TDR测量,测出电缆反射波的位置,然后通过扫频测量的方法分别进行发射波和反射波的测量。通过采用数字跟踪滤波和DSP处理技术,解决了扫频测量中瞬态信号的跟踪滤波,使仪器能够在畸变的、微弱的信号中提取出需要的测试信号,同时使仪器的测量时间大大缩短。     

套管故障对变压器频响曲线影响的仿真研究

用频响法在线或离线进行变压器绕组变形检测时,套管状态对频响曲线的影响往往被忽略,不仅不利于绕组故障的判定,且容易造成事故隐患。为此,建立了一种新型变压器等效电路模型,利用软件仿真和数值计算相结合的方法得到了该模型的各项参数,并以频率响应分析法(FRA)为理论基础,通过在线和离线的方式,仿真研究了套管出现阻性、容性、阻/容性故障时变压器频响曲线的变化情况。结果表明:在频率为1 kHz~1 MHz时,变压器离线测试对套管阻性、容性、阻/容性故障并不敏感,基本不会造成频响曲线的改变和绕组的误判;而在线测试时,套管的容性和阻/容性故障皆会造成频响曲线的改变,且在整个频段中套管电容的大小与频响曲线的幅值高低呈正相关,该现象在频率为10~40 kHz时最为明显,根据相关系数会误判为变压器绕组变形;但套管阻性故障并不影响在线测试频响曲线的走势,从而确定了造成在线测试变压器频响曲线变化的主要原因为套管电容因素。     

基于NICS脉冲信号注入法的变压器绕组变形在线监测装置研究

电力变压器匝间故障将导致绝缘击穿,甚至造成整个电网事故的发生,为此,应用在线频率响应分析法检测变压器绕组变形.通过安装于变压器套管表面的非侵入式电容传感器(NICS)将测试信号通过高压套管注入变压器绕组从而实现了绕组变形的在线监测.开发了基于脉冲信号注入法的变压器绕组变形在线监测系统.着重阐述了测试信号的选择,在线信号的注入,保护电路的设计.分析了信号源和采样频率对频响特性测试结果的影响.对一台型号为35 kVA/10 kV/400 V的配电变压器进行测试,并与安捷伦频谱网络分析仪4395A的测试结果进行对比发现,在0～5 MHz频率范围内,两条频响曲线的相关系数为0.955 3.结果表明,该系统能在在线状态下准确、快速地获取变压器绕组数10 MHz内的频响特性.监测系统具有较高的灵敏度和重复性,能有效检测变压器绕组变形.     

用于SVC数控系统的数字锁相环的设计与实现

为减少在静止无功补偿(SVC)装置中晶闸管的触发误差,设计了一种基于FPGA(现场可编程门阵列)的全数字锁相环(ADPLL),并进行硬件电路测试.同时分析了全数字锁相环的各模块工作原理并进行了参数设计和电路仿真.最后在实验平台上进行了测试.结果显示,该环路可稳定跟踪电网信号,可为SVC数字控制系统提供快速、稳定、高精度...     

一种改进SVG医用电力无功补偿装置

针对医院电力系统稳定性要求高的需求,文中提出一种基于改进SVG的无功补偿装置,其主要由数据采集装置、控制箱体、变流器以及三相电压输出端组成。在补偿过程中,由电网采集得到的电流和电压信号从数据采集器通过,数据采集器中对应设置了自适应中值滤波器对电流、电压信号进行滤波调理,去除冲击干扰,获取SVG相位补偿的控制触发信号,进而实现对于变流器的电压补偿和无功功率调节。实验测试了4种不同类型的待无功补偿电能畸变信号,其结果表明,对于不同程度的电能畸变信号,文中所述装置能够进行有效的无功补偿,使得电压信号的整体畸变程度被控制在0.5%上下,从而使负载性能得到保障。     

基于LabVIEW和Matlab的纳秒脉冲测量信号补偿研究

本文利用虚拟仪器软件LabVIEW编程对纳秒脉冲测量信号进行了补偿研究,程序中调用了MatlabScript节点,用Matlab语言进行补偿程序的编制。实验中利用脉冲发生器产生一标准纳秒脉冲,然后利用自制的分压器进行信号测量。通过采集发生器发出的信号以及分压器测量得到的信号,设计了一个补偿系统,该补偿系统由数字滤波器和差分方程模型来实现,并对2种补偿系统做了比较。实验结果显示,利用差分方程模型的补偿方法可以更精确地对测量信号进行补偿。     

基于滤波提升的SVG电力无功补偿研究

针对地铁电力系统稳定性要求高的需求,提出一种基于改进SVG的无功补偿装置,其主要由信号处理模块、处理采集单元、变流器以及三相电压输出端组成。在补偿过程中,由电网采集得到的电压信号从信号处理模块通过,信号处理模块中对应设置了自适应形态学滤波器对电流、电压信号进行滤波调理,去除冲击干扰,并获取SVG相位补偿的控制触发信号,进而实现对于变流器的电压补偿和无功功率调节。实验测试了5种不同类型的待无功补偿电能畸变信号,其结果表明,对于不同程度的电能畸变信号,所述装置能够进行有效的无功补偿,使得电压信号的整体畸变程度被控制在0.5%以下,从而使负载性能得到保障。     

基于微分干扰补偿的新型电磁流量测量方法

电磁流量计大多采用稳态励磁方案,励磁电流大,持续时间长,导致功耗很大,发热严重,影响其使用寿命。为了降低功耗,采用瞬态测量方法,通过研究瞬态时的信号模型,提出微分干扰补偿的处理方法,对信号电压进行微分干扰补偿,确定补偿后的电压除以励磁电流的结果与流量之间的关系。设计基于数字信号处理(DSP)的硬件,同步采集瞬态时的励磁电流和信号电压来验证该处理方法,离线数据处理表明,电压微分干扰补偿后的处理结果与流量有良好的线性关系。研制基于DSP的电磁流量变送器的软件,实时实现瞬态测量方法,进行水流量标定和功耗测试实验。实验结果表明,测量准确度达到0. 5%,与普通电磁流量计相同。功耗对比表明,基于瞬态测量原理的电磁流量计的励磁功耗是普通电磁流量计的1/1 200。     

频响法检测变压器绕组变形测试系统

在对运用频响法测试变压器绕组变形仪器工作原理研究的基础上,通过对事故后变压器测试的频率响应曲线分析,初步地建立了频响法检测变压器绕组变形的测试结果判定标准.     

音频多段均衡处理算法研究与DSP实现

针对音频不同播放设备的频率响应不同的特点,设计了一种用于音频频率均衡调节与噪声消除的Equalizer算法并在DSP上进行实现。基于数字信号处理时域滤波原理,设计了不同频段可通的IIR低通及高通滤波器,不同频带设置不同的增益,输入音频经过IIR滤波器后的输出信号进行叠加,实现音频 在不同频率处能量改变的调节效果;同时设计了单独且可控的噪声抑制器,其由50阶的FIR带阻滤波器组成,用于指定频率的噪声衰减。测试表明,该算法最高可处理16KHz的16Bit数字音频信号,实现了对特定频段噪声的滤除。     

一种电力系统频率的实时估算方法

提出了一种曲线拟合结合泰勒级数展开的电力系统实时频率测量算法,采用分子、分母绝对值相加的方法来避免了计算过程中分母过零点的影响,理论分析及数字仿真表明,该算法实现简单,有很高的计算精度,对谐波也有一定的抑制能力。完全能满足电力系统实时频率估算的要求。     

高速卫星通信中全数字载波同步算法的研究

为满足在高速率卫星通信中全数字化中频解调的要求,对全数字化载波同步算法进行了深入研究,根据奈奎斯特采样定理以及中频采样定理,分析了利用高速中频调制BPSK/QPSK信号恢复本地同步相干解调载波算法的可行性。同时给出了全数字锁相环算法及720MHz中频调制信号下全数字载波同步算法的设计与实现,对其关键组成模块:鉴相器、数控振荡器和环路滤波器等给出了详细的设计方法,并最终使用MATLAB对算法进行了功能仿真,仿真结果表明该算法能够很好地实现数字解调端的载波同步功能,能够完成1MHz以内频偏锁相的功能,相位误差较小,达到了卫星通信系统接收端载波同步的性能要求。     

Digital compensation of second‐ and third‐order nonlinear distortions generated by blocker signals

Deeply integrated systems in chips commonly include a digital and an analog front end on the same die. These analog front‐end schemes for wireless communications could be implemented under the concept called software‐defined radio (SDR). Digital signal processing is commonly used to perform signal filtering and channel equalization, and, recently, to improve front‐end radio performance by removing the undesirable effects of the analog front‐end imperfections. These wide‐band SDR are currently implemented without the surface acoustic wave (SAW) filter, because it is difficult to integrate a highly configurable one, as is required in wide‐band systems. An analog front end without this filter has no efficient protection against blocker signal effects, specifically against nonlinear distortions due to the analog front‐end imperfections. This paper proposes an algorithm to simultaneously remove second‐ and third‐order nonlinear distortions caused by a blocker signal, departing from a behavioral model and a band‐pass sampling pure digital algorithm to recover the blocker signal information. © 2016 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

Compensation of the distortion in the secondary current caused by saturation and remanence in a CT

Current-transformer (CT) saturation may cause the maloperation of a protection relay. This is particularly onerous when the remanent flux in the core of the CT adds to the flux change caused by the fault. The CT is forced into deep saturation and the waveshape of the secondary current is severely distorted. An algorithm for compensating the distortion in the secondary current caused by saturation and remanence in a CT is described in this paper. A second-difference function detects when the CT first starts to saturate. At this instant, the negative value of the second-difference function corresponds to the magnetizing current which, in conjunction with the magnetization curve, is used to estimate the core flux. This is then used as an initial value to calculate how the flux changes during the fault. The magnetizing current is estimated by inserting the estimated core flux into the magnetization curve and added to the secondary current; the result, the compensated secondary current, is equal to the secondary referred primary current. Various test results indicate that the proposed algorithm can accurately compensate a severely distorted secondary current and is not affected by remanence. The paper concludes by describing the hardware implementation of the algorithm on a prototype compensation unit based on a digital signal processor.     

电力系统数字信号检测校准装置的研究与实现

随着智能变电站的大规模建设推广，数字化设备及测试仪的应用越来越多，电力系统数字信号准确度的检测校准成为必需环节。目前，电力系统数字信号准确度测试方法不统一，测试系统针对性不强、便利性不足、不确定性高，影响了检测校准的效率和质量，不利于数字化设备在智能变电站的推广应用和长期质量安全。为解决这一问题，研究和实现了一种电力系统数字信号检测校准装置。从理论值、时标和算法溯源三方面，实现电力系统数字信号准确度全性能指标检测校准。试验及工程验证表明，研究成果的功能和抗干扰性满足标准要求和应用需求，提升了电力系统数字信号检测校准的效率和质量。     

基于正交小波包变换的前馈神经网络盲均衡算法

针对前馈神经网络盲均衡算法收敛速度慢、均方误差大的缺点,在分析前馈神经网络盲均衡算法和正交小波包变换理论的基础上,提出了基于正交小波包变换的前馈神经网络盲均衡算法。该算法利用正交小波包变换良好的去相关性,对前馈神经网络均衡器输入信号进行预处理后,降低了输入信号的自相性,从而加快了收敛速度和减小了均方误差。水声信道的仿真结果表明,该算法在收敛速度与均方误差方面的性能比前馈神经网络盲均衡算法优越。     

局部放电窄带干扰抑制中改进快速傅里叶变换频域阈值算法的研究

窄带干扰抑制一直是电力设备局放在线监测中的一项重要课题,已有许多用于抑制窄带干扰的数字信号处理方法。章在研究快速傅里叶变换(FFT)频域阈值法的基础上,提出了一种改进算法,即利用多项式拟合的方法,在原有阈值法置零区域的两侧进行周边频带处理,使算法能够适应更宽频带内的窄带干扰。仿真计算和实测数据处理结果表明该算法有较好的干扰抑制效果。     

基于AD9854的DDS+PLL的时钟源设计

采用频率分段及直接数字频率合成技术和集成锁相环技术相结合的设计方法,来产生0.1 Hz～1.1 GHz连续可调的时钟信号.利用FPGA控制DDS芯片、集成锁相环芯片、可编程分频器和多路选择器,顺利实现了利用集成锁相环芯片产生GHz的时钟输出信号.测试结果表明,输出的时钟信号的频率、抖动等性能指标能够满足设计要求.利用集...     

提高ATS测量精度的数字滤波与频域修正方法

即使整个ATS从传感器、信号调理到数据采集设备均选用世界一流的产品,也难以保证集成后的系统满足预定的测量精度,甚至系统的静态精度都不能满足测量要求.本文分析了造成系统精度降低的主要原因在于测量信道的非理想频率特性,并研究了修正测量信道频率特性的频域补偿方法和进一步改善测量精度的数字滤波方法.实测结果表明,该方法可以显著提高ATS的测量精度.