基于DSP的高压容型电气设备介质损耗测量仪设计

针对电气设备易受电网频率波动和非整周期采样的影响,造成介质损耗因数tanδ测量精度和分辨率偏低的问题,提出一种基于DSP的高压电气设备介质损耗因数测量仪设计方案.将归一化工频电压信号和电流信号分别移相90°构成Hilbert变换对,再将两组复信号构造新的复三角信号模型实现对采样信号的去角频率处理.介绍了tanδ测量原理,给出了硬件各主要模块和系统软件实现方案.试验结果表明：该测量装置有效地解决了由于频率波动引起的非同步采样和非整周期截断问题,tanδ实际测量的绝对误差小于0.000 1,具有一定的实际推广价值.     

海洋上大气波导中电磁波传播损耗的误差分析和敏感性试验

为了分析电磁波在海洋波导环境中的传播损耗情况,建立了海洋波导环境中典型的五参数经验模型。讨论了利用地型抛物方程求解时将海平面作为理想导体处理与实际情况的误差,对参数变化导致电磁波传播损耗的变化进行了敏感性分析。结果表明,对于在高频工作的无线电系统,可将海平面作为理想导体近似处理;五参数对电磁波传播损耗变化的敏感性各不相同,存在蒸发波导时,蒸发波导的厚度对电磁波传播损耗变化最为敏感,而存在表面波导时,波导底的高度对电磁波传播损耗变化最为敏感。     

在电场干扰下换相测量介质损耗角正切值

在电场干扰下测量介质损耗角正切值tgδ,有时会出现电桥不能调至平衡的现象。用换相的方法则可能使其趋于平衡。本文对其原理进行了分析,并找出了一般规律。     

一种视点相关的实时海洋渲染算法“研究生论坛”

针对模拟仿真系统对海洋模拟效果实时性和真实性的严格要求,提出一种视点相关的海洋渲染算法。在实时性上,使用快速傅里叶变换的频谱统计模型计算视点近处的海洋运动细节,使用Perlin噪声扰动的方式模拟视点远处的海洋运动,并对远近过渡区域进行alpha混合处理;在真实性上,构建视点相关的海洋网格并通过实时坐标转换使其能够适用于全球漫游,并结合实时光照和水底折射渲染海水颜色。文章提供了能够适用全球范围海洋真实模拟的新方法。实验表明该算法在展现逼真海洋视觉效果的同时,具有较高的渲染帧率。     

基于FFT的直线电机地铁牵引电机功率因数角测量

基于传统快速傅里叶变换(FFT)频谱分析,提出测量功率因数角获取功率因数的方法,分析该方法的实现原理,完成一套以定点数字信号处理器(DSP)为核心的测量装置.在同步采样和非同步采样方式下,进行正弦信号与方波信号的测量实验.实验结果表明,采用该方法,正弦信号在同步采样和非同步采样情况下都能够获得准确的相角差;而方波信号即使在非同步采样情况下通过提取基波信号也能够获得准确的相角差.     

一类特殊DFT的快速算法

一般的DFT算法都假定输入和输出序列长度相等,实际的情况并非总是如此。鉴于此,文中讨论了输入和输出序列长度不相等的这类DFT的快速计算方法,其结果比Skinner的剪枝法和Sorensen,Burus的变换分解法更简洁高效。     

凯瑟窗改进谐波法测电力电容器介质损耗因数

针对基于快速傅里叶变换(FFT)的传统谐波分析法测电力电容器介质损耗因数(tanδ)时会由于非同步采样和非整周期截断造成频谱泄露和栏栅效应的问题,依据凯瑟(Kaiser)窗函数主瓣和旁瓣衰减比例自由选择的特性,采用基于凯瑟窗的相位校正的改进谐波算法测量电力电容器介质损耗因数.在电网基波频率变化、介损角真值发生变化以及白噪声干扰等3种条件下,仿真分析该算法和基于Hanning窗、Blackman窗的插值算法的测量误差,并通过实验进行验证.结果表明,该算法与Hanning窗和Blackman窗插值算法相比能更有效地克服基波频率波动及白噪声等对电力电容器tanδ测量的影响.基于Kaiser窗函数的改进谐波算法抑制频谱泄漏效果好,准确度高,满足电力电容器介质损耗因数tanδ在线监测的要求.     

基于LabVIEW的FFT加窗插值算法在谐波检测中的应用

在对信号进行FFT变换时,由于非同步采样与非整周期截断,会产生频谱混叠与泄漏,影响测量精度。引入布莱克曼窗函数,采用双谱线插值修正算法,改善测量精度,并用LabVIEW搭建了虚拟实验平台,进行仿真分析。仿真结果表明：谐波测量准确度等级达到A级,抗干扰能力增强。     

一种识别谐波分量主瓣干扰的方法

加窗插值快速傅里叶变换是目前最常用的谐波信号分析方法。当信号中含有频率相近的谐波和间谐波分量时,频谱中通常存在主瓣干扰现象,影响到加窗插值快速傅里叶变换的精度。针对这一问题,研究了主瓣内谱线的相位特性,提出了一种判断主瓣干扰存在的方法,进而识别出频率相近的谐波和间谐波分量。仿真实验验证了该算法的有效性和准确性。     

基于FFT与小波变换的机车谐波电能计量

针对电力机车复杂运行环境带来的大量非稳态谐波难以精确计量的问题,提出一种基于快速傅里叶变换与小波变换相结合的机车电能计量方法。首先通过小波变换找到信号突变点,判断计算设定周期内的信号是稳态信号或非稳态信号;其次,对稳态信号用FFT进行分析,而非稳态信号用小波方法进行分析;最后,在相应算法下计算出信号中各频率成分的电能值。仿真证明该算法对谐波电能计量的精确性。     

三种数字化绝缘介损监测算法的软件仿真分析

文章介绍了三种绝缘介损监测软件计算方法后。利用MATLAB软件仿真方法,对电容性设备介损监测的谐波分析法、正弦波参数法及相关函数法进行分析比较,得出了在采样精度、采样点数、频率波动、零点漂移、谐波含量变化等影响因素下三种算法的不同结果。对实际绝缘介损在线监测设备的设计提出了有益的建议。     

一种新型全自动介质损耗数字测量仪

介绍了一种新型全自动介质损耗数字测量仪的系统工作原理和数据分析的具体算法.实验证明,该仪器具有测量准确度高、抗干扰能力强等特点,可以广泛地应用于电气设备介质损耗测量.     

基于DSP的低功耗介质损耗测试仪的研制

传统的介质损耗角测量需配有耐压高的高压标准电容器进行离线预试.利用传感器从试品上取得所需信号,经数字化处理后算出介质损耗角,实现在线监测.测试仪基于低功耗DSP-TMS320VC33硬件平台,软件上采用高精度DFT算法,克服了传统DFT因电网频率波动难以满足同步采样条件而产生泄漏误差的缺点,提高了测试精度.实验测试结果表明,测试仪准确度高,工作稳定.     

采样时间和采样频率对基于加窗插值算法介损角测量的影响

为减少非同步采样时DFT算法计算介损角的误差,将加汉宁(Hanning)窗插值谐波分析法和加布莱克曼-哈里斯(Blackman-Harris)窗插值谐波分析法用于介损角的测量。介绍了两种算法的原理,比较了两种算法受采样时间和采样频率影响上的差别。结果表明:两种算法误差随采样时间增加呈振荡下降趋势,加汉宁窗插值算法极小误差值点为0.02 s的整数倍附近,极大误差值点为0.01 s的奇数倍附近,加布莱克曼-哈里斯窗插值算法在0.01 s的整数倍附近有极小误差,中间存在极大误差值;两种算法达到基本的精度时要求采样时间至少为3~5个工频周期左右,采样频率不小于500 Hz即可;在一定范围内,前者计算所得介损角的精确度对采样时间较敏感,前者的精确度对采样频率不敏感,后者的精确度对采样时间和采样频率都较敏感。     

介损角测量的两种加窗插值DFT算法

为减少在非同步采样时DFT算法用于介损角测量时存在的误差,将加Blackman-Harris(布莱克曼-哈里斯)窗插值DFT算法和加Hanning(汉宁)窗插值DFT算法用于介损角的测量。分析了两种算法的原理,给出了它们的实现步骤。理论分析和仿真结果表明:在准确获得信号时这两种方法均能准确测定介损角、且受频率波动和谐波变化的影响小,相比之下后者实现容易、计算量较小。     

电器检测的谐波分析算法

低压电器的低频骚扰抗扰度试验中对试验电流进行谐波分析是试验的关键步骤．在分析离散傅立叶变换的谱泄漏和栅栏现象的基础上，通过对时域信号加合适的窗函数，并在频域采用内插算法，有效的减小了测量过程中的频谱泄漏．设计并实现谐波分析软件，在实际应用中取得了良好效果．     

基于CORDIC的基4-IFFT／FFT算法的硬件实现

该文给出了一种基于CORDIC的基4-IFFT／FFT算法,只需加减法和移位即可实现乘法。在QuartusⅡ上建立了一个VHDL无乘法器递归结构的仿真模型进行验证,在CycloneⅡ系列的开发板上完成硬件实现。实验结果表明,对于1024点的FFT运算,该文给出的算法相比于级联结构可节省55％的硬件资源。对于20MHz下的64点FFT运算,时间约为13μs。整个算法成本低,速度较快又采用模块化思想设计,可移植性强,通用性好,在可见光OFDM调制解调系统中有很好的应用前景。     

A Time-Frequency Associated MUSIC Algorithm Research on Human Target Detection by Through-Wall Radar

In this paper, a time-frequency associated multiple signal classification (MUSIC) algorithm which is suitable for through-wall detection is proposed. The technology of detecting human targets by through-wall radar can be used to monitor the status and the location information of human targets behind the wall. However, the detection is out of order when classical MUSIC algorithm is applied to estimate the direction of arrival. In order to solve the problem, a time-frequency associated MUSIC algorithm suitable for through-wall detection and based on S-band stepped frequency continuous wave (SFCW) radar is researched. By associating inverse fast Fourier transform (IFFT) algorithm with MUSIC algorithm, the power enhancement of the target signal is completed according to the distance calculation results in the time domain. Then convert the signal to the frequency domain for direction of arrival (DOA) estimation. The simulations of two-dimensional human target detection in free space and the processing of measured data are completed. By comparing the processing results of the two algorithms on the measured data, accuracy of DOA estimation of proposed algorithm is more than 75%, which is 50% higher than classical MUSIC algorithm. It is verified that the distance and angle of human target can be effectively detected via proposed algorithm.     

介质损耗数字化测量方法综述

介质损耗(简称介损)是一个微小值,外界干扰容易给介损测量造成大的影响,而实时性也是在线监测追求的一个指标,因此高精确度、快速的介损数字化测量方法是介损在线监测系统的关键部分。介绍了目前介损测量时用到的各种数字化测量方法,即对数字化过零比较法、相关函数法、正弦拟合法、傅立叶变换及其改进算法和神经网络法等进行了综合评述,给出了它们的基本原理、分析了它们的性能和优缺点。最后,对介损数字化测量的发展趋势和研究动态提出了看法。