基于调制域分析的信号抖动谱分析研究

本文基于调制域分析仪(MDA)的高精度无死区时频测量原理,研究了精确时间测量中影响测量结果的各种抖动,从统计学的角度对抖动进行了分类,进而分析了各种抖动产生的来源,提出了抖动分析的方法和途径;重点介绍了调制域分析仪项目中抖动分析的实现方法(即基于时频测量的FFT方法)。通过CCS开发平台,编程实现了该方法,并借助于调制域分析仪实际测量所得的数据,分别在CCS和MATLAB中对该算法进行仿真和验证,通过对比CCS和MATLAB中的仿真结果,证明了该抖动分析方法是合理有效的。     

基于MATLAB与DSP的心电整系数数字滤波器设计

详细介绍了一种以DSP为核心的心电监护仪的简单整系数数字滤波算法。首先根据干扰的不同,使用MATLAB软件设计各种数字滤波器,并进行仿真后得到各种滤波器系数,最后就如何在DSP的开发软件CCS上实现做了详细分析和仿真。结果显示,该方法在不减弱原始心电信号的基础上能够有效地滤除心电信号中的杂波。     

电网电容电流的最小二乘法辨识算法

介绍一种测量计算电网电容电流的新方法。该方法不同于传统测量方法,是在信号注入法的基础上,结合系统辨识理论,从PT二次侧进行采样,通过输入和输出间的数学模型,采用递推式最小二乘法进行辨识计算,最终计算出电网电容电流。辨识算法的程序开发选用DSP芯片,采用C语言编程,能够达到较高的辨识速度和精度要求。最后,运用Matlab对电压互感器PT回路的建模,在CCS2.20中仿真运行递推式最小二乘法算法程序,通过试验证实了这种方法的精确性和实时性。     

电网电容电流的最小二乘法辨识算法

介绍一种测量计算电网电容电流的新方法.该方法不同于传统测量方法,是在信号注入法的基础上,结合系统辨识理论,从PT二次侧进行采样,通过输入和输出间的数学模型,采用递推式最小二乘法进行辨识计算,最终计算出电网电容电流.辨识算法的程序开发选用DSP芯片,采用C语言编程,能够达到较高的辨识速度和精度要求.最后,运用Matlab对电压互感器PT回路的建模,在CCS2.20中仿真运行递推式最小二乘法算法程序,通过试验证实了这种方法的精确性和实时性.     

基于MATLAB与CCS联合控制的无轴承永磁薄片电机

无轴承电机稳定运行需要实时控制悬浮和旋转,对控制系统软件设计提出较高要求。传统基于DSP CCS环境的软件开发方式不仅需要了解DSP硬件结构,同时需要具备一定软件编程能力,因此导致开发周期过长。以一台无轴承永磁薄片电机为控制对象,提出MATLAB与CCS联合控制的思想,利用MATLAB/Simulink环境易于快速图形化建模的优点,完成电机悬浮、旋转及检测系统控制程序的建模和仿真验证。此后,通过MATLAB与CCS间的对应接口,在MATLAB中建立的控制模型直接转换为CCS可识别的控制程序,完成电机的实时控制。实验结果表明,利用该方法不仅可实现电机15 000 r/min下稳定悬浮运行,而且能够缩短控制程序开发周期,证明联合控制方法的有效性。     

基于chirp-z逆变换矢量网络分析仪时域测量技术

矢量网络分析仪时域功能采用数学变换方法实现频域数据和时域数据转换，文中介绍这种转换理论和基于chirp-z逆变换的时域测量算法，并给出该算法MATLAB仿真结果。     

基于有限元仿真和微分进化算法的电场测量仪支架优化

首先通过实验分析研究了测量仪支架结构、环境湿度、支架材质对工频电场测量误差的影响;然后通过有限元仿真计算软件搭建了高压输电线路测量仿真模型,对高压工频电场环境及测量仪支架介入后的畸变电场进行仿真计算,并利用大量仿真结果建立了基于BP神经网络的电场测量误差预测模型;最后采用分子微分进化算法以测量误差最小化为目标对测量支架结构参数进行优化求解。研究结果表明,所优化设计得到的新型电场测量仪支架可有效减小测量误差和增强对湿度环境的适应性。     

卡尔曼滤波技术在伺服系统中的应用

简要介绍了卡尔曼滤波理论及其算法,并通过一个实例证明了卡尔曼滤波器所具有的出色的滤波性能;利用MATLAB对伺服系统中直流电动机进行了建模,在此基础之上,用卡尔曼滤波技术进行了仿真研究,并与传统的PID控制进行了比较,比较结果证明了该方法的有效性。     

基于LabVIEW构建虚拟频率测量仪

论文研究了一种通过多周期平均计数方法和快速傅利叶变换来实现频率测量的多种波形的频率测量和频谱分析的虚拟仪器。这种测量方法运用改进的多周期平均计数的方法和设定一定的偏移量提高了频率测量仪的测量精度。论文在大量查阅相关文献的基础上，首先从理论上对频率测量仪的测量原理进行了较详细的阐述，对本文所用的方法进行了系统的研究。通过比较论证为系统选出了最佳的测量方法，建立了频率测量仪的数学模型。针对目前频率测量仪在实用化过程中遇到的问题，分析了造成系统误差的因素，在比较了几种具有代表性的解决误差方法的基础上，提出了一种改进计数方法来克服系统中可能存在的误差。利用虚拟仪器开发平台——LabVIEW开发了系统虚拟仪器界面，并在该虚拟仪器界面下实现了频率的测量，提高了系统的测量精度，完成了在各种波形下频率测量仪的仿真。     

NPC型三电平逆变器中点电位平衡算法的研究

分析了NPC型三电平逆变器的工作原理,中点电位不平衡带来的危害和中点电位波动的原因。介绍了一种通过控制正负小矢量作用时间的中点电位平衡算法,采用MATLAB/Simulink仿真软件对该中点电位平衡算法进行了仿真,搭建了三电平逆变器电路,进行了实验研究。通过仿真和实验,验证了该控制策略的有效性。     

基于TDR的特性阻抗测量的数据处理

针对特性阻抗的频域测量难以满足工业生产需求的问题,提出了一种基于TDR的特性阻抗的时域测量方法。文中采用TDR模块Agilent54754A,测量标准件电路板的特性阻抗,并将实验测量的文本数据从示波器导入电脑,作为计算电路板特性阻抗的实测数据。然而时域测量方法得到的实测数据容易受到时基抖动和微波反射等的影响,论文采用PDF反卷积法有效去除了数据中的时基抖动,并根据IPC TM 650规程选择最佳测量区域,有效地去除了微波反射,而且将两种方法综合应用来处理实验数据。将处理过的电压值变换成阻抗值,结论表明,测量数据处理结果十分接近被测件的标定值。     

基于时域反射计的信号采集系统设计

时域反射计（TDR）是PCB行业检测产品的特征阻抗是否符合或达到预计要求的最主要的测试方法,也是解决信号完整性问题的主要手段。本文提出了一种基于时域反射计的信号采集系统的设计。首先讨论了时域反射计的测量原理和顺序等效采样方法。既而详细地介绍了数据采集、精密步进延迟等关键电路的设计实现。设计方案的正确性已在工程中得到验证。     

导波雷达液位测量装置在大型火力发电厂的应用

导波雷达液位计采用了TDR(时域反射)原理,电磁波传播不受介质密度、介质粘度、介质蒸汽、液面波动、液面泡沫的影响,对液位的测量精确,并且能耗低,在大型火力发电厂液位测量方面有广阔的应用前景。     

配电电缆中受潮接头的阻抗特性及其检测方法研究

电缆接头是电力电缆中最脆弱的部位,接头受潮是中压交联电缆的常见缺陷,如果未能及时得到修复,将导致电缆过早失效。文章围绕中间接头受潮后的阻抗特性及其检测方法开展研究,阐述了波在电缆中传播的折反射现象,以时域反射法的理论知识为基础,在CST (Computer Simulation Technology) Studio Suite中建立了10kV冷缩式中间接头的三维单芯模型,对中间接头不同程度进水情况下的阻抗特性和反射波形进行研究;在实验室10kV交联聚乙烯电缆中间部位的电缆接头上制作进水缺陷,分别进行电缆接头S参数测量和时域脉冲反射实验;最后,分析和比较了电缆受潮接头的阻抗特性仿真和实验结果,证明了使用时域脉冲反射技术对受潮电缆中间接头进行受潮诊断的可行性和有效性。     

EMI characterization and simulation with parasitic models for a low-voltage high-current AC motor drive

In this paper, a 12-V 1-kW permanent-magnet ac motor drive is tested extensively at a wide frequency range, and the frequency spectra are partitioned for identification of noise sources and their propagation paths. Switching characterization of the power MOSFET and its body diode reverse-recovery characterization are evaluated for circuit modeling. The parasitic components and common mode path are identified and measured with the time-domain reflectometry (TDR) method. The inverter circuit model is then constructed with major parasitic inductance and capacitance in device modules, passive components, leads, and interconnects. To verify the validity of the inverter model, a comparative study is performed with computer simulations and hardware experiments. The fundamental mechanisms by which the electromagnetic interference (EMI) noises are excited and propagated are analyzed, and the significant roles of parasitic elements coupling with device switching dynamics in EMI generation are examined. The results indicate that the identification of parasitic inductance through TDR measurement helps verify the voltage spike during turn-off, or vice versa. The conducted EMI noise caused by parasitic components of bus capacitor, dc bus, and devices is proven to be identifiable with the characterization and simulation techniques used in this paper.     

时域反射（TDR）测试问题分析

本文通过实际的例子,介绍了TDR测试中差分测试信号的2种模型,并比较了这2种模型在测试时的差异。同时分析了在TDR测试中阶跃信号上升沿时间对于测试结果的影响以及如何选择合适的上升沿时间,希望能够给测试人员在选择测试参数做一些参考。     

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。     

相位差的几种测量方法和测量精度分析

首先介绍了基于异或门的相位差测量方法和基于近似直线的相位差测量方法,然后介绍了两种基于DSP的测量方法。通过比较这几种相位差的测量方法,分析了各种测量方法的优缺点和影响测量精度的原因。     

基于相位差校正法的高精度电力谐波检测

研究了基于FFT理论的电力谐波检测原理,提出一种基于相位差校正法的高精度电力谐波检测方法.文章首先从FFT的基本理论出发,推导出FFT频谱相位差校正的理论公式,给出利用该方法检测电力谐波的操作步骤.接着利用MATLAB分别仿真了基于该方法和直接FFT法的电力谐波检测精度.结果表明,该方法能够明显的提高检测精度.可以满足实际的电力谐波检测.     

基于小波变换的导线绝缘故障定位方法

基于时域反射法(TDR)建立了航空导线绝缘故障的数学模型,仿真研究了不同上升时间的阶跃波在有损耗故障导线中传播的规律,结果表明陡峭上升沿的入射波有利于发现小范围的绝缘故障,同时高频信号的传播损耗使得反射波形变得平滑,给故障处尖峰起始点的定位带来误差。搭建了TDR试验平台,检测小尺寸的导线绝缘故障,对接收到的信号运用小波软阈值去噪法消除噪声,再进行连续小波变换确定故障处尖峰的起始点。实验结果表明,小波方法有助于发现较小的故障,并提高故障定位的精度。能检测到的绝缘故障最小长度为5cm,定位误差小于2%。