数字锁相环在电力系统谐波检测中的应用

分析了非同步采样对谐波测量精度的影响,提出采用数字锁相环来同步被测信号的方法。数字锁相环电路采用VHDL语言和可编程逻辑器件设计实现,并用MAX+plusⅡ软件进行仿真。仿真和测试结果表明,所设计的数字锁相环可以很好地跟踪被测信号,如果模值K设为1,当跟踪至180ms时,频率误差仅为0.01Hz。     

一种基于FPGA实现的FFT结构

本文讨论了一种可在FPGA上实现的FFT结构。该结构采用基于流水线结构和快速并行乘法器的蝶形处理器。乘法器采用改进的Booth算法,简化了部分积符号扩展,使用Wallace树结构和4-2压缩器对部分积归约。以8点复点FFT为实例设计相应的控制电路。使用VHDL语言完成设计,并综合到FPGA中。从综合的结果看该结构可在XC4025E-2上以52MHz的时钟高速运行。在此基础上易于扩展为大点数FFT运算结构。     

一种基于FPGA实现的FFT结构

本文讨论了一种可在FPGA上实现的FFT结构.该结构采用基于流水线结构和快速并行乘法器的蝶形处理器.乘法器采用改进的Booth算法,简化了部分积符号扩展,使用Wallace树结构和4-2压缩器对部分积归约.以8点复点FFT为实例设计相应的控制电路.使用VHDL语言完成设计,并综合到FPGA中.从综合的结果看该结构可在XC4025E-2上以52MHz的时钟高速运行.在此基础上易于扩展为大点数FFT运算结构.     

基于FFT算法的实时电力谐波测量系统的设计与实现

介绍基于工业控制计算机和高速数据采集卡（MIC-3714）的实时电力谐波测量系统。通过采用快速傅里叶变换（FFT）的基-2算法,完成了对高达80次的谐波电压含有率、谐波电流含有率的测量。并在充分利用数据采集卡特性的基础上。实现了对电力谐波多通道、数据无丢失的实时测量。     

基于FPGA设计雷达目标检测信号处理器

利用现代最新发展的大规模集成电路技术和数字处理技术,设计基于现场可编程门阵列(FPGA)的雷达目标检测信号处理系统。对该信号处理系统的快速傅立叶变换、单元平均恒虚警(CFAR)检测用FPGA进行了专用集成电路设计。仿真试验证实该系统性能稳定、抗干扰能力强、体积小、便于调试。     

利用CORDIC算法在FPGA中实现可参数化的FFT

针对在工业中越来越多的使用到的FFT,本文设计出了一种利用CORDIC算法在FPGA上实现快速FFT的方法。CORDIC实现复数乘法比普通的计算器有结构上的优势,并且采用了循环结构的CORDIC算法大大节约了硬件资源。在FFT的结构上采用了2个16点FFT的计算模块来实现蝶形计算。通过地址控制器和RAM的配合,可以完成8点至2048点的虚部实部均为16位的FFT计算。     

基于FPGA硬件实现的图像边缘检测及仿真

图像边缘检测是图像分割,目标提取等数字图像处理领域中关键的步骤,对于性能和处理时间制约着后续图像处理的性能和整体的处理时间。提出一种FPGA的实时图像边缘检测系统。该系统以FPGA为平台,用VHDL硬件描述语言设计并实现了一种自适应的Canny边缘检测算法。在设计过程中,通过改进算法和优化系统结构,在合理利用硬件资源的基础上采用了流水线技术。之后通过ModelSim软件进行仿真,仿真结果表明,在FPGA中实现算法能够有效实时地检测出复杂图像的边缘。     

基于System Generator的FFT算法的实现

System Generator for DSP是Xilinx公司开发的基于Simulink图形环境的DSP开发工具。利用System Generator工具,即使是没有多少FPGA设计经验的设计人员也能够快速开发出高性能的FPGA来实现DSP算法。本文介绍了一种采用XILINX公司的Virtex-2 Pro系列的FPGA芯片实现FFT算法的设计流程,并利用System Generator把FFT算法映射到FPGA资源中。实验表明：该方法具有操作简单、设计灵活、效率高等优点。     

一种基于FPGA的顺序迭代FFT设计

本文从顺序迭代的角度提出了一种高效的,容易实现的,占用资源少的FFT算法结构,通过合理的设计使得系统占资源少而且高效,同时亦足够简单。本文详细描述了整个设计,在精简程度、完全的流水化、控制结构方式、蝶形运算、时序配合、存储地址生成等方面均有一些特点。     

基于FFT的非整数次谐波参数检测算法

电力系统存在大量非整次谐波,快速傅立叶算法直接用于电力系统非整次谐波分析存在较大误差。分析了误差较大的原因,给出了用于非整次谐波分析的分析窗宽度,在采样时间为10倍工频周期的基础上,提出了基于Hanning窗的非整次谐波的幅值,频次和相位的计算公式。仿真结果显示,新算法具有很高的计算精度。     

基于FPGA的高速数字脉冲压缩

研究一种基于现场可编程门阵列实现的高速脉冲压缩处理的硬件结构。设计通用的蝶形处理单元,使其在脉冲压缩处理的3个阶段都能使用,实现了硬件的共享,提高了硬件资源的利用效率。通过可使用原位运算的并行存储器结构,使得每个时钟周期均可完成一次蝶形运算,极大地提高了处理速度。采用块浮点处理单元,兼顾定点的高速率和浮点的高精度。经过实践验证,时钟在100 MHz时完成4 096点的脉冲压缩的时间为140 μs。     

基于FPGA的图像预处理快速算法及仿真

工程实践中,可编程逻辑器件已经越来越多的受到重视和应用.文中以DSP处理大量数据时,实时性难以达到要求入手,介绍了应用可编程逻辑器件FPGA提高程序效率、实现快速运算的一种方法,并设计了一个利用中值滤波进行图像预处理的系统,之后进行了仿真和实验验证.文章最后得到结论,采用FPGA通过用硬件逻辑来实现运算量大但相对比较简单的算法,效率要大大高于软件的多次循环,若在系统中采用DSP和FPGA合作处理数据,则可以各自发挥长处,实现快速算法.     

基于FPGA的全数字脉宽调制器

为了解决传统的脉宽调制(PWM)信号电路的设计复杂、噪声大及抗干扰能力差等缺点,设计一种全数字脉宽调制器(DPWM),采用先进的现场可编程逻辑器件(FPGA)和硬件描述语言(VHDL),有效地控制cs时钟信号的上升沿和下降沿和脉冲宽度,可以很好地解决像增强器的光晕现象,扩大其动态范围;通过仿真实验,验证了全数字脉宽调制器(DPWM)控制系统具有控制灵活精确、设计简单易修改、抗噪抗干扰能力强等特点;FPGA可重复擦写,当需要实现其它功能时,只需在程序上改动即可,可方便地嵌入需要调节控制的各个系统,加快系统开发和利用.     

利用对称性加速实序列FFT的方法及其FPGA实现*

针对工程实践中傅里叶变换的输入序列一般为实序列的情况,充分利用FFT（快速傅里叶变换）奇偶虚实的对称性质,提出了一种实序列FFT的加速算法。将2N点的实序列DFT转换为N点的复序列DFT,并行计算使运算量明显减少;并给出了基于FPGA的硬件实现方法。     

基于ARM嵌入式的谐波监测

随着电力电子装置的广泛应用,谐波问题变得日益严重,而谐波测量是研究谐波问题的重要依据。本文对谐波测量问题进行了分析,讨论了ARM嵌入式应用于谐波测量中的方法.在傅立叶变换上提出了改进的算法,这种方法使谐波测量在实时性、测量精度上得到提高。     

一种专用型无线HUB的FPGA仿真与实现

以实现小型足球机器人无线通信系统单进多出的网络拓扑结构为目的,提出了一种应用于该无线通信系统的专用型无线HUB的FPGA设计与实现.针对该无线HUB的功能需求分析,介绍和讨论了系统的总体架构设计.详述了串口和无线SPI、帧同步、寻址模块、流控和帧处理模块的FPGA设计方法.仿真调试和仔细分析了流控管理单元和帧处理单元的设计.仿真调试的结果和分析说明:该设计逻辑清晰、时序正确,给予通信以充分的保障.     

智能模值控制的数字锁相环的FPGA设计与分析

锁相环器件的数字集成化,使得全数字锁相环在数字通信中得到了极为广泛的应用;传统的K模计数器构成的数字锁相环虽然实现简单,但无法同时顾及到环路锁定时间和相位抖动噪声,因此设计了一种基于FPGA的智能控制K模计数器模值的数字锁相环;该设计能够在环路工作的不同阶段自动调整K模计数器的模值大小,从而实现了在缩短环路锁定时间的同时减小相位噪声误差;实际应用结果表明,该设计在低频段的频率跟踪应用中,系统的捕获时间有明显的缩短,相位抖动噪声也得到良好的控制。     

基于Matlab和Labview的电力系统谐波检测

快速傅里叶变换（FFT）在电力系统谐波检测中被广泛应用。由于电网频率的波动,很难做到严格意义上的同步采样,因而导致发生频谱泄漏与栅栏效应现象,造成较大的测量误差。本文从传统的FFT检测方法出发,深入研究了加汉宁窗并进行了插值运算的高精度算法。算例仿真时利用Labview中提供的Matlab节点,将两款软件进行有机结合,充分发挥各自的优点。精确检测出各次谐波频率、幅值和相位,并为进一步构建基于虚拟仪器的谐波检测系统打下基础。     

基于FPGA的高速PCI伺服控制卡的实现

针对多轴运动数控系统的工作特点和发展趋势,提出一种基于FPGA的PCI局部总线的步进电机伺服控制卡设计.设计中采用了适合FPGA的直线插补和梯形加减速控制算法.该控制卡应用于重庆某精密机械公司的工业标记系统,能够驱动256细分的驱动器平稳运行,噪声小.