基于DSP的高精度电量测量系统的设计

设计并实现了一种基于DSP芯片的高精度的电量测量系统,主要包括模数(A/D)转换电路和DSP处理器部分.本系统利用加Blackman-harris窗插值修正快速傅立叶变换(FFT)对异步顺序采样来的信号进行处理分析,弥补了直接利用FFT存在的误差,提高了计算精度.并且利用三次样条插值函数大大提高了加Blackman-harris窗插值FFT算法的计算速度,较好地解决了计算精度高与计算速度慢的矛盾.该系统通用性好,可靠性高,实时性强,可以实现快速、高精度的测量.     

基于IPC控制系统的实时高精度测频方法

针对IPC控制系统中流量计高精度的实时测频问题,分析了PCI-1712L和KPCI-714的测频原理和实际测试结果;通过PLC高速计数功能完成了对流量计的测频,实现了实时流量的高精度测量;利用平均值滤波算法修正了误差,使得精度进一步提高。该方法测到的频率精度达到0.4%,采集速度为20次/秒。     

高精度测频方法及其在四频激光陀螺中的应用

为了减小普通电子计数法测频时的±1量化误差,采用数字滤波来滤除量化噪声,设计了一种高精度测频电路.使用现场可编程逻辑阵列(FPGA)器件和VHDL语言设计了测频系统,对信号发生器所产生的标准信号的测量结果表明快速滤波基本消除了量化误差的影响,实现了高速、高精度测频.该方法具有等间隔测量的特点,已用于四频激光陀螺的测试研究.     

改进的DFT插值频率估计算法及其DSP实现

在Quinn算法和插值迭代算法(A&M算法)的基础上 ,提出了一种改进的离散傅里叶变换(Discrete Fourier transform, DFT)插值频率估计算法。该算法首先通过Quinn算法估计出1个频率误差作为迭代估计算法的误差初值,然后用迭代算法精确估计频率误差。改进后的算法可以有效减少迭代次数,因此同时具有Quinn算法 的高效率和A&M插值迭代算法的高精度。为了提高算法在DSP处理器上的运行效率,本文还对算法在DSP上的实现提出了一种优化方法,有利于该算法的实时性应用。仿真结果表明该算法在频率估计精度、实时运算效率以及对噪声的抗干扰性能上均获得了提升。     

基于快速傅里叶变换的正弦信号频率高精度估计算法

为了进一步提高加性高斯白噪声背景中正弦信号的频率估计精度,提出了一种新的基于插值快速傅里叶变换(FFT)的正弦信号频率估计算法.首先,对N点正弦采样序列进行等长度时域补零延长,再进行 2N 点FFT; 然后, 搜索幅度最大离散谱线位置得到频率粗估计值; 最后, 采用幅度最大谱线以及原信号的离散时间傅里叶变换(DTFT)在幅度最大谱线左右两侧的两点抽样值进行精估计.仿真结果表明,当信号实际频率位于FFT两条离散谱线之间任意位置时,所提算法的频率估计均方根误差均接近克拉美罗下限,具有较好的一致性,估计精度高于Candan算法、Fang算法、三谱线合理结合(RCTSL)算法和Aboutanios算法, 且信噪比阈值较低,估计性能优于现有频率估计算法.     

基于函数插值的柯氏质量流量计信号处理方法

对基于离散傅里叶变换(DFT)信号处理方式的柯氏质量流量计来说,影响其精度的关键问题是如何实现信号的整周期采样。提出了一种全新的方法,用采样率固定不变的采样数据,通过软件实时地确定信号的频率并且实现信号整周期重新采样。实验结果表明该方法在求取相位差时具有极高的精度。     

基于DSP的实数FFT算法研究与实现

介绍了一种实数快速傅里叶变换(FFT)的设计原理及实现方法,利用输入序列的对称性,将2N点的实数FFT计算转化为N点复数FFT计算,然后将FFT的N点复数输出序列进行适当的运算组合,获得原实数输入的2N点FFT复数输出序列,使FFT的运算量减少了近一半,很大程度上减少了系统的运算时间,解决了信号处理系统要求实时处理与傅里叶变换运算量大之间的矛盾．同时,给出了在TMS320VC5402 DSP上实现实数FFT的软件设计,并比较了执行16,32,64,128,256,512,1024点实数FFT程序代码与相同点数复数FFT的程序代码运行时间．经过实验验证,各项指标均达到了设计要求．     

一种改进的基于FFT的信号插值算法

在传统运用FFT进行信号插值运算的基础上,提出了一种提高插值精度的改进算法.通过子序列重叠和裁剪,舍弃重建序列边缘误差较大的样点,再将相对准确的样点进行重组,从而大幅提高插值精度.实验结果表明:与Prasad等算法相比,在计算量增加3.1％的情况下,不同子序列长度对应的归一化均方误差平均下降至原来的1/19;在计算量增加2倍的情况下,不同子序列长度对应的归一化均方误差平均下降至原来的1/75.     

插值FFT和滑动DTFT的科氏流量计信号处理方法

科氏流量计通过计算一次仪表输出的两路同频正弦信号的时间差来测量质量流量.实时精确估计两路信号的频率和相位差是科氏流量计数字信号处理的关键.针对科氏流量计实测信号,提出一种基于插值FFT和滑动DTFT的信号处理方法.利用插值FFT估计信号频率,通过计及负频率的改进滑动DTFT估计相位差,进而计算出时间差.方法兼顾了参数的估计精度和算法的计算效率,对比实验表明了该方法的有效性和优越性.     

基于DSP的电能质量检测系统设计

介绍一种基于数字信号处理器TMS320F2812的电能质量检测设备。利用DSP芯片强大的计算功能进行电能质量实时分析,实现对电网电压、电流有效值,有功功率、无功功率、功率因数和电网频率测量,同时具有谐波分析能力。     

同步双界点测频测周集成高准确度频率测量

针对现有测频技术存在问题 ,提出一种新的测频方法 ,它是在测频测周的基础上 ,利用软件同步技术、测频测周双分界点及改变闸门时间的方法进行频率测量 ,从而大大提高准确度 ,扩大测量范围     

用于MWD遥传系统的联合编码调制方法

遥传技术是随钻测量(MWD,measurement while drilling)系统中的一项关键技术,目前大多数MWD系统均采用泥浆脉冲方式进行数据传输.随着井深的增加,单纯的脉冲调制的传输性能会快速恶化.提出了一种联合卷积编码与脉冲间隔调制,构造出一种网格编码脉冲间隔调制(TC-PIM)方法.TC-PIM最大化调制输出序列之间的最小时间距离,从而获得显著的编码增益.TC-PIM可以用于随钻测量系统,以提高泥浆脉冲遥传系统的传输距离.     

Analysis of pulse width modulation controlled systems based on a piecewise affine description

The problem of assuring the asymptotic stability of a pulse width modulation (PMW) control scheme is a classical topic in control engineering, where a continuous‐time control signal is approximated by a piecewise constant signal. This paper proposes a general framework that either shows the local asymptotic stability of the closed‐loop PWM system or proves the convergence of the state to an invariant set, which is the case in the presence of limit cycles. The proposed method is based on a piecewise affine representation of the closed‐loop system in discrete time, and it uses semidefinite programming both to find a Lyapunov‐like function and to determine an estimate of the region of attraction. This is an important feature since the desired continuous‐time control action at some instants may be larger than the magnitude of the PWM signals, leading to saturation of the applied control action, a well‐known source of performance degradation and even instability. Two academic examples of applications are shown, in the domain of spacecraft positioning control and electric direct current (DC) motor servoing.     

基于LRU和扩展CBF的网络大流检测

高速网络流量检测中的大流检测已成为当前一种重要的、高效准确的可扩展流量测量机制,针对CBF（Count Bloom Filter）容易溢出的问题,将扩展的CBF应用于流量测量,防止过滤器溢出,并且结合LRU链表存储机制,共同应用于网络大流检测之中。经理论分析,所研究的流量测量算法LRU_MCBF（Least Recently Used_Multiple Count Bloom Filter）占用空间小,时间复杂度低;通过仿真实验验证了LRU_MCBF在大流测量中漏报率和错报率较低,能实现高速网络环境下大流对象的准确提取。     

一种管线输油发动机控制执行器的设计与实现

描述一种用于管线输油工况调节的发动机控制执行器,它包括:脉宽调制、智能电子调速器、功放电路、执行机构、柔性连接件等,本研究独特的设计使系统调节稳定、响应速度快,解决了调节间隙问题,提高了调节跟随性。