输电线阻波器、滤波器特性的DSP测试系统

为解决现有电力载波通信系统中线路阻波器、结合滤波器的性能测试方法中存在的问题,提出了一种集自动测试、高速采样和数据处理于一体的新型智能式测试系统方案。在介绍了基于快速傅立叶变换算法的测试系统设计原理后详述了测试系统的软、硬件实现方案,即用数字频率合成技术产生正弦波激励信号,采用高速模数转换器转换技术采集数据,并通过数字信号处理算法处理数据,以大大提高系统的测量精度和稳定性。采用Matlab对典型带宽阻波器电路法仿真证明该法准确有效,系统方案能较好地抑制谐波,微机化的管理使得操作方便灵活。     

新型电力线阻波器、滤波器特性测试仪设计与实现

针对现有测试方法中存在的问题,提出一种集自动测试、高速采样和数据处理于一体的新型输电线阻波器、结合滤波器自动测试方案,介绍了测试系统的设计原理和软硬件实现方案.采用DDS技术产生正弦波激励信号,采用高速ADC转换技术进行数据采集,并通过DSP算法进行数据的处理,大大提高了系统的测量精度和稳定性.     

巴特沃兹数字滤波及其在智能测控系统中的应用

数字滤波器在数字信号处理中发挥着十分重要的作用,它是通过对抽样数据进行数学运算处理来达到频域滤波的目的.本文叙述了IIR(无限冲击响应)数字滤波器的算法结构,并给出了直接Ⅱ型滤波器结构图;然后利用MATLAB的信号处理工具箱中的图形GUI设计工具设计3阶巴特沃思低通数字滤波器,并给出了用TMS320LF2407A DSP实现数字滤波器的完整程序;最后通过仿真数据进行验证、分析和比较.从滤波前后的波形图可以得到如下结论,本文设计的巴特沃思数字滤波器完全达到了设计要求,具有较强的实用性,保证了系统所采集数据的精确度.     

延时滤波器在水声信号处理中的应用及FPGA实现

某声呐系统由于硬件限制,基阵中各阵元的接收信号存在固定采样时间差.为使接收的窄带信号达到采样时间同步,系统在FPGA中使用了延时滤波器进行修正.延时滤波器主要通过数据捅值的方法提高采样频率,从而达剑准确调整采样时间的日的.同时为降低处理的数据量,FPGA还进行了数据的正交采样处理.通过分析提出了一种优化算法:它将两个处理过程合并,仅使用一个滤波器实现.利用软件仿真对算法进行了验证,调整后任意通道之间的信号相位基本一致,最大相位误差小于0.1°.在硬什程序设计中,各模块之间采用了流水线:亡作方式.在程序输入部分加入了自检数据,方便了硬件程序的调试.经检验该硬件程序的输出与软件仿真的结果基本一致.     

跳频滤波器自动测试系统设计

为了提高跳频滤波器的测试效率,设计了基于C++ Builder的自动测试系统;在介绍跳频滤波器基本原理的基础上,描述了自动测试系统的硬件平台组成及软件功能架构,通过解决数据处理和数据正确采集等关键问题,实现了跳频滤波器测试过程中测量、数据采集、筛选等软件功能,并完成了简单友好的操作界面设计.经过实际跳频滤波器测试验证,...     

基于FPGA的分布式算法FIR滤波器设计

FIR滤波器具有许多优点,是数字信号处理系统中基本的元件。本文比较了目前FIR滤波器硬件实现的几种方法,详细研究了基于FPGA、采用分布式算法实现FIR滤波器的原理和方法,设计了一个32阶线性相位FIR滤波器,并用VHDL语言对其进行了描述。此滤波器采用串行加法器将数据进行预相加,从而将滤波器的规模减半。其主要部分——乘累加单元,采用LUT查找表结构,将乘法运算转换为查表操作,提升处理速度。最后进行了硬件仿真,结果证明,这一方法是可行且高效的。     

利用元件寄生特性改善DAC重建滤波器性能

本文在设计DDS系统的DAC输出重建滤波器的基础上,分析比较了元件的寄生特性对滤波器阶数和性能的影响之后,提出了对电路的改进方法.经过软件仿真对元件值进行重新修改后,通过采用不同PCB板布局的设计进行了硬件测试,证明了该改进方法的正确性.     

基于TMS320LF2407的高速数据采集系统设计与实现

设计了一种基于TI公司生产的TMS320LF2407 DSP芯片和14位A/D芯片MAX 125的实时数据采集系统.设计了硬件电路的核心部分:电流电压的信号处理电路和AD转换控制电路.详细介绍了AD转换的控制和实现过程的软件实现方法.最后对该数据采集系统进行了测试,结果表明该系统在精度、采集速度和同步采样方面具有良好的性能,且结构简单,成本低廉.该系统将得到广泛的使用.     

低功耗抽取滤波器

文中采用多级多抽样率信号处理技术设计新型低功耗抽取滤波器.在乘法计算中采用部分乘积法,节省硬件.功耗对比于传统抽取滤波器减少66%,适用于sigma Delta模数转换.     

基于LabVIEW的智能型小家电测控平台设计

市场的激烈竞争,需要小家电生产厂家缩短新产品测试时间,降低测试成本.针对这些设计了一套测试平台.平台硬件部分包括带有通用ModBus协议的智能温度仪表、智能电压、电流、功率表、程控调压器,软件部分是运用美国国家仪器公司的LabVIEW软件搭建测集成化软件平台.整套系统工作时温度、电压、电流信号通过相应的传感器传送到仪表,仪表进行A/D转换和数码显示,转换后的数字信号经过光电隔离采集板隔离后通过RS485传送到上位机,上位机通过LabVIEW软件进行数据显示、保存及生成曲线等功能.此平台经过检测缩短测试时间57%,同时降低测试成本47% .完成测试周期缩短40%和测试人力成本降低50%的目标,目前已成功应用.     

基于嵌入式系统的非同步采样高精度谐波检测

电网工频时变将导致固定采样率下的非同步采样现象,降低谐波检测精度。A类谐波测量仪器通过硬件锁相克服了该问题,但高昂的价格使其难以广泛应用于实际工程。在嵌入式系统中通过合理的算法校正非同步采样结果,实现谐波的准确测量,能够有效降低设备成本。首先分析频谱泄漏抑制条件与多点变换谐波测量算法特性,研究不同变换点数对频谱的影响,推导在不同采样条件下的最佳变换点数选择式。其次提出优先计算基波及低次奇次谐波频率的平均参考工频优化算法,进一步改善了整体计算效果。最后在STM32嵌入式系统上实现了算法。模拟数据计算及LED灯谐波检测实验结果均验证了在非同步采样下,基于该算法的嵌入式系统谐波测量的高精度性与高可靠性。     

基于混沌滤波器的压缩感知雷达互质压缩采样

提出一种基于混沌数字滤波器的压缩感知雷达回波信号互质压缩采样方法.首先,设计基于混沌数字滤波器的压缩采样矩阵,避免了传统高斯随机观测矩阵的硬件设计困难,在保证压缩感知雷达感知矩阵非相关特性的同时,提高了压缩采样矩阵的可实现性与可控性.其次,在混沌数字滤波器压缩观测矩阵的基础上,提出迸一步压缩数据量的互质压缩采样方法,显著降低了压缩感知雷达的数据处理量.仿真实验结果表明,基于混沌滤波器的互质压缩采样方法可以实现压缩感知雷达的在压缩处理数据量的同时获得目标参数的高精度估计,为压缩感知雷达硬件系统设计提供了新方法.     

一种实用的高精度频率测量方法

提出了一种实用的高精度频率测量方法,能够精确测量电力系统的基波频率。结合电压过零点测频法测得的频率,对原固定采样频率下的采样序列采用拉格朗日线性插值法抽取新的采样序列,最终利用傅氏算法测得高精度频率。该方法不仅消除传统傅氏测频时的频谱泄露及栅栏效应,而且可以很好的抑制谐波的影响。测试结果证明该方法实现简单、准确,能够满足电力系统对频率测量精度及实时性的要求。     

电力信号同步采样算法

在运用离散傅里叶变换(DFT)做信号的谐波分析中,信号采样的同步有着重要地位。文中运用软件无线电中精细频率估计的方法估计离散电力信号的频率,在得到信号频率的基础上让信号与Farrow滤波器进行卷积运算即可实现采样速率转换。同时把Farrow滤波器系数保存成表格形式,在采样速率转换中直接查表得到系数进行运算,在保证信号采样率转换效果不降低的同时,简化了计算量。仿真分析和实践验证了这个算法的可行性和有效性,该算法可以应用于各种电力配电系统装置的前端处理中的电力信号的同步采样。     

光纤光栅传感信号解调技术研究

针对现有解调系统不能保证驱动电压的周期完整性的不足,提出了一种基于实时参考光路和可调谐FP腔滤波器的光纤光栅波长解调系统设计方案.其中,硬件信号调理电路由二级放大电路和二阶低通滤波电路组成,具有高信噪比、低成本等特点;软件分析处理模块含有实时数据采集、处理及保存功能的高精度上位机程序,并提出了采样点补偿算法使驱动电压能够在任何情况下都以完整的周期驱动.实验结果表明:所提出的光纤光栅波长解调系统最大测量误差为34 pm,测量范围为40 nm,最大调谐速度为100 Hz,能够对光纤光栅波长信息进行实时数据采集与处理,满足工程实际需要.     

基于卡尔曼滤波提升快速反射镜的噪声水平

为了降低快速反射镜位置传感器的噪声水平同时又尽可能的减小滤波器所带来的不必要的相位滞后,在同样的硬件基础上提升位置信号的测量精度。将卡尔曼滤波方法引入到快速反射镜控制系统中,同时鉴于卡尔曼滤波器对建模精度的要求,对快速反射镜进行扫频结合手动拟合建模,并结合模型设计卡尔曼滤波器。在此基础之上,对卡尔曼滤波器和巴特沃斯滤波器的输出信号以及原始信号进行频谱分析,比较两种滤波方式的滤波效果和频谱覆盖范围。实验结果表明,卡尔曼滤波器的滤波效果为巴特沃斯滤波器的2.55倍,相位滞后量比巴特沃斯滤波器小36.0°,同时频域结果显示卡尔曼滤波器可以对更大频率范围的噪声有效。经过卡尔曼滤波以后,位置传感器测量精度明显提升。     

基于异步FIFO的高速采样自适应滤波系统的设计

针对用FPGA实现的高速自适应滤波器与高速ADC数据处理速度不匹配、容易产生串扰等问题,提出了一种基于异步FIFO技术的高速采样自适应滤波系统方案,选用双通道高速AD9238-40作为前置输入级,用片内异步FIFO作高速缓存,用FPGA控制采样与滤波,给出了系统的结构框图,对异步FIFO与采样滤波控制器进行了仿真,并将异步FIFO与采样滤波控制器集成在同一FPGA上,完成了对双通道高速AD9238与自适应滤波器的高速匹配控制.仿真结果表明:该方案既能降低系统的成本,又能有效降低高频可能引起的干扰,对于高速实时电路处理具有一定的参考意义.     

基于单片机和CPLD器件的综合系统设计

基于CPLD器件与AT89C51单片机设计了一个综合系统,系统的硬件部分由单片机系统、时钟电路、通信电路、常用的外围电路（LED显示、模数转换等）和CPLD接口电路组成。软件部分采用硬件描述语言VHDL语言和汇编语言,可实现频率测量、采样控制和加法器等功能。     

基于DSP的阻抗测量系统的研究

根据矢量电流电压法阻抗测量原理,以数字化测量思路,提出了一种基于DSP的阻抗测量系统。该系统以DDS信号源为测量激励,通过对标准电阻和待测阻抗元件两端的信号进行采样,将采样信号进行DFT,最终通过相关计算,实现待测信号的虚实分离,得出测量结果。系统通过设置采样频率和采样点数,有效避免了信号频谱泄漏现象而产生测量误差。通过测量试验验证,给出了几种主要测量误差引发的原因以及减小误差的有效方法,最终保证了±1%的相对误差。相比利用相敏检波器和时间数字转换器测量阻抗,该系统在保证测量精度的同时,大大简化了硬件电路和软件设计。     

光纤隔离变换器在高压充电电源中的应用

为了将高压充电电源的负载地与控制电路地进行电气隔离,使充电电源安全稳定工作,介绍了基于电压/频率,频率/电压转换原理的光纤隔离变换器在高压充电电源的高压测量单元中的运用。论述了电路的结构、工作原理、硬件设计等,并重点分析了隔离变换器的传输延时情况;给出了利用数字信号处理器(DSP)进行频压转换的一种方法。实际运行表明:该变换器线性度好,满足最高电压上升率为360V/s的充电电压测量要求。此隔离变换器隔离电压等级高,传输精度高,调试简单,可用于需要高压隔离的中低速控制系统中。