本文結(jié)合工程需要詳細(xì)論述了一種數(shù)字相位計(jì)的實(shí)現(xiàn)方法，該方法是基于FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)芯片運(yùn)用FFT(快速傅立葉變換)算法完成的。首先，從相位測(cè)量的原理出發(fā)，分析了傳統(tǒng)相位計(jì)的缺點(diǎn)，給出了一種高可靠性的相位檢測(cè)實(shí)用算法，其算法核心是對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行FFT變換，通過頻譜分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)參考信號(hào)和測(cè)量信號(hào)初相位的檢測(cè)，并同時(shí)闡述了FPGA在實(shí)現(xiàn)數(shù)字相位計(jì)核心FFT算法中的優(yōu)勢(shì)。在優(yōu)化的硬件結(jié)構(gòu)中，利用多個(gè)乘法器并行運(yùn)算的方式加快了蝶形運(yùn)算單元的運(yùn)算速度；內(nèi)置雙端口RAM、旋轉(zhuǎn)因子ROM使數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的速度得到提高；采用了流水線的工作方式使數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、運(yùn)算在時(shí)間上達(dá)到匹配。整個(gè)設(shè)計(jì)采用VHDL(超高速硬件描述語言)語言作為系統(tǒng)內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)的描述手段，在Altera的QuartusⅡ軟件支持下完成。仿真結(jié)果表明，基于FPGA實(shí)現(xiàn)的FFT算法無論在速度和精度上都滿足了相位測(cè)量的需要，其運(yùn)算64點(diǎn)數(shù)據(jù)僅需27.5us，最大誤差在1％之內(nèi)。
標(biāo)簽： FPGA 數(shù)字 相位計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-06-04
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目前國內(nèi)井下水泵電機(jī)多數(shù)采用傳統(tǒng)的人工進(jìn)行控制，即人工加繼電器進(jìn)行控制的方法。這種方法控制線路復(fù)雜，設(shè)備運(yùn)行的自動(dòng)化程度低，可靠性差，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，應(yīng)急能力差等缺點(diǎn)。針對(duì)當(dāng)前國家對(duì)煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)要求的不斷提高和企業(yè)自身發(fā)展所遇到的實(shí)際問題，研制了基于ARM的煤礦井下水泵電機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，不僅可以完成水位檢測(cè)、軸溫檢測(cè)、流量檢測(cè)、水泵起動(dòng)、停止及其過程控制，而且還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、處理等工作。它具有以下特點(diǎn)：水位實(shí)時(shí)在線檢測(cè)與顯示；水泵啟動(dòng)與停止控制；多臺(tái)水泵實(shí)時(shí)“輪班工作制”；根據(jù)涌水量大小和用電“避峰就谷”原則，控制投入運(yùn)行的水泵臺(tái)數(shù)；與監(jiān)控中心聯(lián)網(wǎng)，實(shí)行集中控制。 本文所設(shè)計(jì)的監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控中心、監(jiān)控終端和遠(yuǎn)程訪問三部分組成，分別介紹了監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、電機(jī)保護(hù)算法設(shè)計(jì)、系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和監(jiān)控系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。 監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要針對(duì)監(jiān)控終端的硬件設(shè)計(jì)，它采用S3C440X作為監(jiān)控終端的處理芯片。根據(jù)監(jiān)測(cè)的主要參數(shù)如水泵電機(jī)電流、電壓、水泵開停狀態(tài)、電機(jī)溫度、井底水倉水位、水泵出口流量的實(shí)際特點(diǎn)，通過ARM芯片的快速處理運(yùn)算能力，實(shí)時(shí)計(jì)算出水泵的三相有功功率和無功功率、功率因數(shù)等參量，井底水倉的水位和水泵出水口的流量、水泵的三相電壓和電流準(zhǔn)確值。把處理運(yùn)算的結(jié)果通過以太網(wǎng)傳到監(jiān)控中心進(jìn)行存儲(chǔ)、顯示和打印，同時(shí)監(jiān)控中心根據(jù)傳上來的結(jié)果進(jìn)行判斷，然后根據(jù)判斷的情況確定是否需要給監(jiān)控終端發(fā)送控制命令。 電機(jī)保護(hù)算法設(shè)計(jì)方面，主要針對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的特點(diǎn)，對(duì)相電流、相電壓進(jìn)行交流信號(hào)采樣。對(duì)采樣后的數(shù)據(jù)運(yùn)用快速傅立葉變換（FFT）進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，獲得了高精度的測(cè)量。 系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)主要針對(duì)系統(tǒng)兩層通訊網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)。監(jiān)控中心軟件采用基于Basic的可視化的程序設(shè)計(jì)語言Visual Basic6．0進(jìn)行開發(fā)。客戶端利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使用B/S模式遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的傳輸，以便可以查詢實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)資源共享。
標(biāo)簽： ARM 煤礦井下 水泵電機(jī) 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-06-25
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單相交流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)由于啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)速高、體積小等一系列的特點(diǎn)，在電動(dòng)工具、家用電器，尤其是小家電和吸塵器上獲得了十分廣泛的應(yīng)用。論文對(duì)單相交流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱和振動(dòng)特性進(jìn)行研究。 在第二章，通過討論電機(jī)的發(fā)熱理論及其影響因素，結(jié)合實(shí)際建立了數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)得出一個(gè)工程上比較實(shí)用的公式，用來計(jì)算馬達(dá)堵轉(zhuǎn)時(shí)的溫升，還編寫了一個(gè)電腦程序來仿真計(jì)算馬達(dá)堵轉(zhuǎn)時(shí)的溫升。 在第三章，討論了電機(jī)轉(zhuǎn)子和支撐組成的振動(dòng)系統(tǒng)在多自由度和各種情況下的振動(dòng)。應(yīng)用杜哈梅積分式和傅立葉分析法將機(jī)械振動(dòng)和電磁干擾聯(lián)系起來，將機(jī)械振動(dòng)問題轉(zhuǎn)化為二階電路的問題來進(jìn)行處理。并且提出觀點(diǎn)：1.先測(cè)量出機(jī)械振動(dòng)的頻譜圖或電磁噪音的Db-Freq頻譜圖，再用反傅立葉分解的方法將它們合成，得到周期性的激勵(lì)的形狀。2.由激勵(lì)(力信號(hào)或電信號(hào))所產(chǎn)生的波在弦內(nèi)進(jìn)行傳播，信號(hào)經(jīng)過衰減，輻射，在邊界處反射，然后跟下一列波迭加，直到成為穩(wěn)定的干擾信號(hào)。 在第四章，對(duì)樣機(jī)進(jìn)行測(cè)試，并和電腦仿真結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果表明二者的偏差在2.5％以內(nèi)。
標(biāo)簽： 單相交流 分 電動(dòng)機(jī) 溫升計(jì)算
上傳時(shí)間： 2013-07-31
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隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展和電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，電能污染日益嚴(yán)重，電能質(zhì)量問題已經(jīng)成為電力部門及電力用戶越來越關(guān)注的問題。電能質(zhì)量的各項(xiàng)指標(biāo)若偏離正常水平過大，會(huì)給發(fā)電、輸變電和用電設(shè)備帶來不同程度的危害。電能質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)的總體效益，因此對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)和分析從而提高和改善電能質(zhì)量具有非常重要的意義。 本文首先介紹了電能質(zhì)量的基本概念，對(duì)各種電能質(zhì)量問題的分類、特征及產(chǎn)生原因和危害作了詳細(xì)的闡述。通過對(duì)電能質(zhì)量各項(xiàng)指標(biāo)（供電電壓偏差、頻率偏差、公用電網(wǎng)諧波、三相電壓不平衡度、電壓波動(dòng)與閃變）的分析，以傳統(tǒng)的傅立葉變換理論為基礎(chǔ)，針對(duì)目前電能質(zhì)量分析的難點(diǎn)即對(duì)突變的、暫態(tài)的、非平穩(wěn)的信號(hào)的檢測(cè)與分類，提出了基于快速傅立葉變換的暫態(tài)電能質(zhì)量分析方法。 在系統(tǒng)的研究了電能質(zhì)量分析的相關(guān)理論和檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)電能質(zhì)量分析系統(tǒng)中需要支持復(fù)雜算法和保持實(shí)時(shí)性的特殊要求，研制了基于DSP與ARM構(gòu)架的嵌入式電能質(zhì)量分析系統(tǒng)的硬件平臺(tái)和軟件系統(tǒng)。重點(diǎn)分析了DSP與ARM的選型依據(jù)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、具體應(yīng)用等。并且詳細(xì)的介紹了硬件平臺(tái)的各部分組成和電路原理圖。隨后，提出了該裝置軟件部分設(shè)計(jì)思想，其中重點(diǎn)介紹了DSP部分的FFT算法設(shè)計(jì)、ARM部分的UC/OS-II操作系統(tǒng)移植和MiniGUI圖形界面開發(fā)。最后對(duì)論文的主要工作進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)以后可深入研究的方向進(jìn)行了展望。
上傳時(shí)間： 2013-05-22
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能通過電話按鍵時(shí)的錄音文件,采用離散傅立葉變換Goertzel算法,通過軟件能夠精確分析按鍵聲音0-9、#、*的識(shí)別,通過最新技術(shù)和語音識(shí)別技術(shù)分析，能夠完美的呈現(xiàn)出音頻文件中電話號(hào)碼發(fā)聲的識(shí)別數(shù)字號(hào)碼及按鍵順序. 作者:小光 QQ:1512839549
上傳時(shí)間： 2013-06-13
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能通過電話按鍵時(shí)的錄音文件,采用離散傅立葉變換Goertzel算法,通過軟件能夠精確分析按鍵聲音0-9、#、*的識(shí)別,通過最新技術(shù)和語音識(shí)別技術(shù)分析，能夠完美的呈現(xiàn)出音頻文件中電話號(hào)碼發(fā)聲的識(shí)別數(shù)字號(hào)碼及按鍵順序. 作者:小光 QQ:1512839549
上傳時(shí)間： 2013-05-22
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隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展和電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，電能污染日益嚴(yán)重，電能質(zhì)量問題已經(jīng)成為電力部門及電力用戶越來越關(guān)注的問題。電能質(zhì)量的各項(xiàng)指標(biāo)若偏離正常水平過大，會(huì)給發(fā)電、輸變電和用電設(shè)備帶來不同程度的危害。電能質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)的總體效益，因此對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)和分析從而提高和改善電能質(zhì)量具有非常重要的意義。 本文首先介紹了電能質(zhì)量的基本概念，對(duì)各種電能質(zhì)量問題的分類、特征及產(chǎn)生原因和危害作了詳細(xì)的闡述。通過對(duì)電能質(zhì)量各項(xiàng)指標(biāo)(供電電壓偏差、頻率偏差、公用電網(wǎng)諧波、三相電壓不平衡度、電壓波動(dòng)與閃變)的分析，以傳統(tǒng)的傅立葉變換理論為基礎(chǔ)，針對(duì)目前電能質(zhì)量分析的難點(diǎn)即對(duì)突變的、暫態(tài)的、非平穩(wěn)的信號(hào)的檢測(cè)與分類，提出了基于小波變換的暫態(tài)電能質(zhì)量分析方法。利用小波變換模極大值原理檢測(cè)信號(hào)奇異點(diǎn)作為是否發(fā)生暫態(tài)擾動(dòng)的判據(jù)，克服了傳統(tǒng)方法中無時(shí)域局部性的缺點(diǎn)。 在系統(tǒng)的研究了電能質(zhì)量分析的相關(guān)理論和檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)電能質(zhì)量分析系統(tǒng)中需要支持復(fù)雜算法和保持實(shí)時(shí)性的特殊要求，研制了基于DSP與ARM構(gòu)架的嵌入式電能質(zhì)量分析系統(tǒng)的硬件平臺(tái)和軟件系統(tǒng)。重點(diǎn)分析了DSP與ARM的選型依據(jù)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、具體應(yīng)用等。并且詳細(xì)的介紹了硬件平臺(tái)的各部分組成和電路原理圖。隨后，提出了該裝置軟件部分設(shè)計(jì)思想，其中重點(diǎn)介紹了DSP部分的FFT算法設(shè)計(jì)、ARM部分的uC/OS-II操作系統(tǒng)移植和MiniGUI圖形界面開發(fā)。最后對(duì)論文的主要工作進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)以后可深入研究的方向進(jìn)行了展望。
標(biāo)簽： DSP ARM 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)
上傳時(shí)間： 2013-07-10
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設(shè)計(jì)出一個(gè)用計(jì)算機(jī)中的普通聲卡，而不是專業(yè)的環(huán)保設(shè)備對(duì)環(huán)境噪聲進(jìn)行采集和分析的系統(tǒng)。它利用噪聲的時(shí)間特性、數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及l(fā)abVIEW平臺(tái)編寫程序，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采集和分析。能用離散傅立葉變換數(shù)據(jù)
上傳時(shí)間： 2013-05-20
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隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力電子設(shè)備得到廣泛應(yīng)用，使得電網(wǎng)中的諧波污染越來越嚴(yán)重，極大地危害了電力設(shè)備的安全運(yùn)行。電網(wǎng)中的諧波成份非常復(fù)雜，因此諧波的檢測(cè)分析，是消除或降低諧波污染的前提。 通過大量資料的收集、閱讀及相關(guān)技術(shù)的研究，本文分析了嵌入式系統(tǒng)在電力系統(tǒng)測(cè)控中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)了以ARM7TDMI內(nèi)核處理器LPC2214為核心的電網(wǎng)諧波檢測(cè)分析系統(tǒng)。系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)低壓配電網(wǎng)三相電壓、電流的諧波檢測(cè)與分析，包括電量數(shù)據(jù)采集和諧波分析兩個(gè)部分。詳細(xì)分析了諧波檢測(cè)分析系統(tǒng)的工作原理，明確了系統(tǒng)功能需求，對(duì)系統(tǒng)各模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)，通過多路同步采集將電網(wǎng)電量數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)，在處理器中完成數(shù)據(jù)倒序處理和快速傅立葉變換等相關(guān)的運(yùn)算處理工作，可以得到各次諧波含量。 通過文中設(shè)計(jì)的硬件同步電路，可以準(zhǔn)確獲得電網(wǎng)信號(hào)三相電壓與電流周期，通過同步采樣的方法，消除或減小因快速傅立葉變換存在的頻譜泄漏和柵欄效應(yīng)的誤差。結(jié)合諧波檢測(cè)分析的需求與FFT算法的特點(diǎn)，為了減小響應(yīng)時(shí)間，提高運(yùn)算速度，采用了實(shí)序列快速傅立葉變換對(duì)數(shù)據(jù)的整合運(yùn)算，即通過一次快速傅立葉變換運(yùn)算，完成各相電流與電壓兩組數(shù)據(jù)從時(shí)域到頻域的轉(zhuǎn)換，并分析得到頻域幅值和時(shí)域幅值之間的線性關(guān)系，避免了傅立葉反變換運(yùn)算，提高了運(yùn)算速度，實(shí)現(xiàn)諧波的準(zhǔn)確檢測(cè)。 最后經(jīng)過樣機(jī)測(cè)試證明，本文設(shè)計(jì)的電網(wǎng)諧波檢測(cè)與分析系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確、可靠的實(shí)現(xiàn)諧波含量的檢測(cè)與分析。
標(biāo)簽： ARM 電網(wǎng)諧波 檢測(cè) 分
上傳時(shí)間： 2013-07-10
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自上個(gè)世紀(jì)九十年代以來，我國著名學(xué)者、現(xiàn)中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)陳難先教授等人使用無窮級(jí)數(shù)的Mobius反演公式解決了一系列重要的應(yīng)用物理中的逆問題，例如費(fèi)米體系逆問題、信號(hào)處理等，開創(chuàng)了應(yīng)用、推廣數(shù)論中的Mobius變換解決物理學(xué)中各種逆問題的巧妙方法，其工作在1990年得到了世界著名的《NATURE》雜志的整版專評(píng)與高度評(píng)價(jià)。華僑大學(xué)蘇武潯、張渭濱教授等則把Mobius變換的方法應(yīng)用于幾種常用波形（包括周期矩形脈沖，奇偶對(duì)稱方波和三角波等）的傅立葉級(jí)數(shù)的逆變換運(yùn)算，得到正、余弦函數(shù)及一般周期信號(hào)的各種常用波形的信號(hào)展開；并求得了與各種常用波形信號(hào)函數(shù)族相正交的函數(shù)族，以用于各展開系數(shù)的計(jì)算與信息的解調(diào)；而后把它們應(yīng)用到通信系統(tǒng)中，提出了一種新的通信系統(tǒng)，即新型Chen-Mobius通信系統(tǒng)。 在新型通信系統(tǒng)中，把這種正交函數(shù)族應(yīng)用于系統(tǒng)的相干調(diào)制解調(diào)中，取代傳統(tǒng)通信系統(tǒng)中調(diào)制解調(diào)所采用的三角正交函數(shù)族。正是這種正交函數(shù)族使得通信系統(tǒng)的傳輸性能大大提高，保密性加強(qiáng)，而且正交函數(shù)族產(chǎn)生很方便。 本文從軟件仿真和硬件實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方面對(duì)Chen-Mobius通信系統(tǒng)進(jìn)行了驗(yàn)證。首先，利用MATLAB軟件構(gòu)建Chen-Mobius數(shù)字通信系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)編程，對(duì)Chen-Mobius單路、四路和八路的數(shù)字通信系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，對(duì)該系統(tǒng)在不同信噪比情況下的錯(cuò)誤概率進(jìn)行了計(jì)算，并繪出了信噪比-錯(cuò)誤概率曲線；其次，在QuartusⅡ軟件平臺(tái)上，利用VHDL語言文本輸入和原理圖輸入的方法構(gòu)建Chen-Mobius數(shù)字通信系統(tǒng)，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，包括設(shè)計(jì)綜合、引腳分配、仿真驗(yàn)證、時(shí)序分析等；再次，在QuartusⅡ軟件仿真的基礎(chǔ)上，在Altera公司的Stratix GX芯片上，實(shí)現(xiàn)了硬件的編程和下載，從而完成了Chen-Mobius數(shù)字通信系統(tǒng)的FPGA實(shí)現(xiàn)；最后，從MATLAB軟件仿真和硬件實(shí)現(xiàn)的結(jié)果出發(fā)，通過分析系統(tǒng)的性能，簡(jiǎn)單展望了Chen-Mobius數(shù)字通信系統(tǒng)的應(yīng)用前景。 本文通過軟件仿真得到了Chen-Mobius數(shù)字通信系統(tǒng)的信噪比-錯(cuò)誤概率曲線，從理論上驗(yàn)證了該系統(tǒng)的強(qiáng)的抗干擾能力；利用FPGA完成了系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)，從實(shí)際上驗(yàn)證了該系統(tǒng)的可實(shí)現(xiàn)性。從兩方面都可以說明，Chen-Mobius通信系統(tǒng)雖然只是一個(gè)新的起點(diǎn)，但它卻預(yù)示著光明的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽： ChenMobius MATLAB FPGA 數(shù)字通信系統(tǒng)
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