DFT变换法在科氏质量流量计相位差检测中的应用研究

提出了一种新的采用DFT(离散付利叶变换)实现科氏质量流量计的相位检测方法.该算法首先从理论上分析存在非整周期采样引起的误差随时间的变化规律,提出通过相位变化修正计算DFT的采样点数,使计算DFT的点数接近整周期,最终获得较好的相位计算结果.仿真试验结果表明,这种方法还能够实现频率跟踪,克服频率变化引起的相位计算误差,提高跟踪精度.     

准同步采样技术及其DSP实现方法

介绍了准同步采样技术及其在基于DSP的电力测量模块中的应用.硬件上采用16bitAD转换器+32bit高速DSP处理器的架构;软件上以电网电压有效值的计算为例给出了准同步采样算法的实现方法.最后设计了一个实验方法:对样机输入三种不同频率、相同有效值的正弦信号,分别通过普通算法和准同步采样算法进行处理.比较实验结果可以证明,应用准同步采样技术可以很好地修正电网频率小幅漂移引入的同步误差.     

基于全相位FFT超声波流量计的相位检测方法研究

针对传统相位差法超声流量计在相位测量中易受外界干扰、准确度低的问题,提出了一种基于全相位快速傅立叶变换算法的超声波流量计相位检测方法。该方法由PLL时钟发生器产生两个频率相近的正弦信号分别用于激励与混频,并通过差频技术将混频后的参考信号与回波目标信号的相位信息从高频处理为低频信号,再由16位ADC对信号同步采样。超声波采样信号通过全相位预处理后进行FFT计算,得到准确的相位结果。同时,对比分析了全相位FFT的抗干扰性和采样频率对相位测量精度的影响,并将设计的电路应用于超声波液体流量测量,最终实验结果表明超声波流量计样机的测量误差优于1%,测量量程比为160：1。     

有源光电流互感器低压侧系统设计

提出了一种新的有源型光电流互感器系统设计方案。着重分析了低压侧数据信号处理的软硬件具体实现方法。硬件上通过双CPU系统结构．实现对低压侧数据信号的采集与计算；软件上，通过测量值的平滑处理，保证了测量结果的准确性：采用检测信号频率变化的方法．实现了对采样周期的校正；用突变量检测启动保护功能。本系统很好的实现了测量，保护，录波的功能。     

Goertzel算法在线性系统幅频特性测试中的应用

针对稳态响应信号的幅值检测,提出了采用Goertzel算法实现的方法。介绍了Goertzel算法原理及实现结构,根据稳态响应信号的频率确定对应的采样频率和采样点数,以达到整周期采样,从而避免频谱泄露对计算精度的影响。对典型线性系统的幅频特性测试进行仿真,结果表明该方法计算量小、效率高和测量精度较高,具有很好的实用性。     

时钟抖动测量方法

研究了时钟抖动的测量方法，并根据时钟抖动与ADC采样信号信噪比之间的关系，提出利用信噪比测量时钟抖动的两种方法：（1）通过信噪比与信号频率之间的关系计算时钟抖动的频率扫描法；（2）通过信噪比与信号幅度之间的关系计算时钟抖动的幅度扫描法。同时利用Matlab分别对两种方法进行了仿真和验证。最后用这两种方法分别测量了锁相环时钟和晶振时钟的抖动。测量结果表明，频率扫描法、幅度扫描法测量时钟抖动操作简单、测量精确，并且具有很好的一致性。     

一种高效语音基音检测方法的研究

根据语音信号产生的机理,综合考虑基音频率检测的准确性与高效性,提出了一种基于下采样的基音检测方法.该方法以传统的自相关函数法为基础,结合线性预测逆滤波及下采样技术,有效地提高了抗噪性,降低了计算复杂度.通过Matlab软件对计算结果进行仿真分析,证明新算法计算简便、准确,基音频率平滑性好,算法鲁棒性好,适用于实时语音信号的基音检测.     

一种提高频率测量精度的方法

本文以电压过零点频率测量法为基础,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,再利用傅氏算法提出了一种提高频率测量精度的频率测量方法。该方法能够消除传统傅氏测频算法的频谱泄露及栅栏效应,很好的抑制谐波的影响,精确的测量电力系统的基波频率。算法的测试结果证明了该方法能够满足电力系统对频率测量精度及实时性的要求。     

交流采样中的一种频率跟踪测量方法

论述了交流采样中的一种频率测量方法，可实时测量供电线路电网频率，通过跟踪电网频率的变化，以确保供电线路工频波动时，交流采样也能正确跟踪信号频率，确定交流采样的时间间隔，从而保证在每个信号周波内能够均匀地采样预定的Ｎ个测量点，保证测量的精度。     

基于Blackman自卷积窗及三谱线插值修正的介质损失角计算方法

非同步采样时,基于谐波分析理论的介质损失角计算结果会有较大误差。为减小该误差,提出一种基于Blackman自卷积窗及三谱线插值修正的介质损失角计算方法。利用旁瓣性能优越的Blackman自卷积窗抑制信号频谱泄漏效应,同时提出利用幅值最大的谱线及其相邻的2根谱线进行三谱线插值以进行频谱校正,进一步提高介质损失角计算精度。在基波频率波动、介质损失角真值变化、谐波比例变化、白噪声影响、采样频率变化的情况下,将所提介质损失角计算方法和基于双谱线插值修正的介质损失角计算方法的计算结果进行对比,结果验证了所提方法的准确性与有效性。搭建了介质损失角模拟测量实验平台,在平台上运用所提方法计算介质损失角,结果表明所提方法的精度较高。     

基于工业以太网的顶板离层检测传感器设计

针对传统的顶板离层检测方法存在测量精度低、测量结果无法自动上传的问题,设计了一种基于工业以太网的顶板离层检测传感器。该传感器采用2个拉绳式位移传感器检测顶板离层的深部和浅部位移量,通过位移检测电路将拉绳式位移传感器输出的电流信号转换为电压信号,供单片机采样;单片机根据采样的电压值,分析计算深部和浅部位移,得到顶板离层量;计算结果通过以太网自动上传,供地面监控计算机分析使用。测试结果表明,该传感器可以实现顶板离层位移的精确测量,测量误差为±2.5%,并可以方便地上传测量结果。     

基于自适应陷波的非均匀采样信号处理系统

非均匀采样可以突破奈奎斯特采样定理的限制,检测出超过采样频率的信号频率,但非均匀采样引起信号的频谱噪声,使得非均匀采样的小信号检测难于实现。研制了一种实时非均匀采样信号处理系统,采用自适应陷波方法计算非均匀采样信号的频率,逐步滤除幅度较大的信号,从而检测出小幅度信号。详细说明了自适应陷波方法的原理和实现方法,并介绍了基于数字信号处理器(DSP)的非均匀采样信号处理系统。     

交流采样的频率测量及跟踪锁相方法的实现

充分利用定时器的定时和计数功能，提出了一种交流采样中的频率测量和锁相跟踪方法。该方法硬件简单，可消除电力系统基波频率波动的影响，实现采样频率和信号频率的完全同步。     

桥式采样机采样头自动定位系统设计

针对传统桥式火车煤采样机采样头定位方式存在定位不准确的缺陷,根据轴编码器对设备位置和速度的检测原理,设计了一种基于PLC和轴编码器的桥式火车煤采样机采样头的自动定位系统,给出了该系统的硬件配置和软件流程。该系统通过检测轴编码器的脉冲信号,可准确计算出采样头位置及速度,并通过触摸屏及嵌入式组态软件把测量数值实时显示在人机界面上。     

基于自回归技术的自适应服务质量测量方法

SLA管理已经成为服务商和用户关心的重要内容。在进行服务质量管理时，服务质量的测量是其他管理功能的基础。本文从采样的角度分析了服务质量测量和传统网络测量的异同点，给出了服务质量采样频率的理论下限。在讨论已有方法不足的基础上，提出了基于预测的自适应采样算法，该算法在采样区间内随机确定采样的具体时间点，并结合自回归预测方法对即将采样的结果进行预测，在此基础上以一定的概率接受预测结果，放弃对准确预测时间点的采样，从而减少了采样次数，降低了对服务的影响。最后的实验结果说明了算法的有效性。     

交流同步采样在断路器测控装置中的应用

真空断路器遥测装置中最重要的测量参数中最重要的是三相交流电参数,当电网频率波动时,必须采用交流同步采样技术才能保证采样计算精度,同步检测和FFT算法成为其核心技术,文章提出了如何使用硬件同步和软件同步相结合,以提高三相同步交流采样的精度和可靠性。     

电能质量检测的研究与仿真

根据相关国家标准中的电能质量的5个指标,从测量精度和软硬件实现难度两方面因素考虑,确定各指标的测量方法.采用快速傅里叶变换(FFT)分析电网谐波,通过跟踪电网频率,实现准同步采样,解决FFT的频谱泄露问题.利用FFT的运算结果,在频域里计算出电压电流的有效值,电压偏差、功率和功率因数、三相不平衡度.闪变的测量采用IEC的测量原理,并对其作了修正,通过双线性变换,实现了闪变测量的数字化.     

绝缘材料的介质损耗角在线检测方法研究

介质损耗因素在线检测中受到各方面因素的限定，包括系统频率波动、谐波及噪声干扰。传统的测量方法计算量大，且受环境干扰下无法保证测量的精度。通过对三角卷积窗和全相位数据处理性能进行分析，提出了一种双卷积窗全相位数据预处理的方法检测介质损耗角，同时改进相位角校正算法。该算法能够准确提取基波相位角，计算出介质损耗角。通过仿真与几种经典方法对比，该算法具有较高的检测精度，受上述因素影响较小。     

基于频谱特征提取的轨道移频信号检测的兼容性设计与实现

提出了一种基于频谱特征提取的轨道移频信号检测的兼容性算法,并在单芯片的微控制器STM32F405RGT6上利用该算法实现了对国产18信息移频信号和ZPW-2000移频信号的兼容性检测。通过综合分析两类移频信号的时频域特征,将过采样、ZFFT频谱细化、频率校正及频谱特征提取结合起来,通过两类不同的数字滤波器适应不同的算法设计需要,通过频谱特征提取实现不同频谱状态下的频率计算方式,有效地提高了频率的检测精度,拓展了调制频率的测量范围。实验结果证明,对国产18信息移频信号和ZPW-2000移频信号的中心频率、上下边频的检测误差不超过±0.1Hz,调制频率的检测误差小于±0.01Hz,在采样数据小于1S情况下,调制频率的测量范围可达到6~30Hz。     

基于微波传感器的道路拐角警示系统设计

为了减少道路拐角处交通事故发生的频率,设计了一种能够检测拐角两侧运动物体并且测量速度的警示系统.采用探测距离远、穿透性强、能够测量速度的多普勒微波传感器,产生的信号经过多级放大和滤波,采样后做快速傅立叶变换（FFT）计算出频率,进而计算出车辆和行人的速度;再通过LED显示屏发出适当的警示信号.实验结果表明：该系统探测距离超过40 m,速率检测范围达到0.5～ 73 km/h,能够有效起到警示作用,具有很高的使用价值.